Fuerzas fenomenológicas, rozamiento y elástica.-

Práctico 5

Fuerzas fenomenológicas, rozamiento y elástica.-

Sergio Leyes serleyes25@hotmail.com
Estefaní Affonso a_meba@hotmail.com
Bruno Perez brn.com@hotmail.com
Matias Ghuisoli matu_t4@hotmail.com

Instituto de Formación Docente Paysandú

Resumen

Este práctico consta de dos partes, en las cuales determinaremos los coeficientes de rozamiento estático y cinético utilizandosensor de fuerza por un lado y por el otro determinamos la fuerza de rozamiento utilizando un sensor de desplazamiento (sistema con carrito, polea y rieles, etc.)

Introducción

Como objetivos principales del práctico 5 intentamos determinar el coeficiente de rozamiento cinético y dinámico de una superficie plana. Para lograr dichos cálculos basamos nuestra teoría principalmente en las leyes deNewton.
La fuerza de rozamiento es una fuerza de resistencia al movimiento relativo de dos cuerpos en contacto.

Parte 1
Para la primer parte de la práctica utilizamos un sensor de fuerza unido a un objeto a mover, y se le aplicó una fuerza, cambiando de superficies de contacto. Para realizar el cálculo experimental de la determinación del coeficiente rozamiento estático y cinético.

Parte2
En la segunda parte del práctico se armó un dispositivo de un carrito, polea y rieles, etc. Dónde al carrito se le aplicó una fuerza horizontal que provocó un desplazamiento. Para lograr determinar la Fuerza de rozamiento.

Marco teórico- experimental

Parte 1

Un sólido que reposa sobre una superficie plana y horizontal está sometido a una reacción normal a la superficie que equilibrasu fuerza peso; al aplicarle una fuerza horizontal creciente en intensidad, el cuerpo está en reposo pues tal fuerza queda equilibrada por una reacción tangencial del plano sobre el cuerpo; aumentando la intensidad de dicha fuerza, llega un instante en que el sólido empieza a deslizarse sobre la superficie: la resistencia de la superficie en este momento es proporcional a la reacción normal siendoµe el coeficiente de proporcionalidad, también llamado, coeficiente de rozamiento estático.
Por analogía la fuerza de resistencia en este punto también lleva el nombre de fuerza de rozamiento estática.
Si se supone que el movimiento ya está iniciado, se tiene que el rozamiento es también proporcional a la fuerza normal, pero el coeficiente de proporcionalidad µd, en este caso de rozamientodinámico, es menor que el estático. Por tanto el rozamiento en el instante en que se inicia el movimiento es mayor que el valor que alcanza una vez que el movimiento está establecido.

En la figura 1 tenemos una masa a la que se le ejerce una fuerza F horizontal paralela al plano de apoyo del cuerpo. En el práctico dicha fuerza irá en aumento, hasta llegar al punto de generar un desplazamiento enel mismo.

Figura 1

Siempre que trata de moverse un objeto sobre una superficie, aparece una fuerza de fricción (estática). El valor de esta fuerza depende de la naturaleza y características de las superficies en contacto y de la fuerza normal entre ellas.

En general se puede decir que:

FRE ≤ µe×N

Donde μe, es el coeficiente de fricción estática y N el valor de la fuerza normal.Esta relación significa que la fuerza de fricción varía entre 0 y μe×N. Si la fuerza aplicada es mayor que el valor µe×N, el cuerpo en contacto se acelerará. El signo de igualdad solo se aplica en el caso en que FRE tenga su valor máximo; este se da justamente en el momento en que el cuerpo sale del reposo.
El coeficiente de fricción estática μe, solo depende de las superficies en contacto(material, grado de pulimento, etc.)
Cuando se produce movimiento relativo de las superficies en contacto, aparece una fuerza de rozamiento cinética FRC.

FRC = μc×N

Donde μ es el coeficiente de fricción cinética que también solo depende de las superficies en contacto.

Para un mismo par de superficies se cumple que: µe>µc

En el instante antes de moverse el cuerpo, cuando la Fre es...