Informe De Laboratorio De Coeficiente De Friccion Estatica

Páginas: 5 (1226 palabras) Publicado: 15 de octubre de 2012
Resumen
En el experimento que practicamos en nuestro segundo laboratorio, medimos los ángulos críticos de inclinación para describir la fuerza de rozamiento estático originada por el contacto de dos superficies. Para lograr el objetivo, utilizamos formulas de magnitud de fricción, estudiamos los vectores activos y pasivos, y las leyes de Newton. Al sustituir nuestros datos por las variables,encontramos el coeficiente (μ) de friccion.
Introducción
Estudiamos el fenómeno de fricción estática entre dos objetos sólidos, donde las superficies de contacto cambian (acrílico – madera, acrílico – vidrio, y vidrio- metal). Luego consideramos un bloque de masa cualquiera en reposo sobre la superficie de un plano inclinado. Si el ángulo de inclinación de la superficie respecto a la horizontal (θ)se incremente hasta que el bloque de masa comience a deslizarse sobre la superficie, cuál sería el coeficiente de fricción estática de acuerdo a los materiales en contacto? Como varia este de acuerdo a las superficies en rozamiento? Si el ángulo de inclinación del plano se incrementa hasta alcanzar el valor critico de θ_c, Cual es el valor de la fuerza de fricción estática máxima (f_fmax) paradichos materiales? Cuál sería el error promedio en el valor del coeficiente? Para resolver estos problemas utilizamos un plano inclinado y sus accesorios. También contamos con algunos modelos matemáticos para ayudarnos a precisar las respuestas que obtuvimos, y así fundamentar nuestra resolución del problema inicial y sus derivados.

Objetivos
Poder determinar el coeficiente de fricción estáticaasociado a dos superficies cualesquiera.
Obtener el valor central de medidas aleatorias como la media aritmética de las medidas y su incertidumbre absoluta como el promedio de las desviaciones absolutas.


Marco Teórico
La fricción estática se refiere a la fuerza que se opone al inicio del movimiento. Sabemos que la magnitud de la fricción estática (F_f) es proporcional a la fuerza normal(F_n) y que lo que varía es el coeficiente de fricción (µ), que es dado de acuerdo a las superficies en contacto:
F_f=μ∙F_n
También sabemos que la fuerza normal es igual en magnitud a la fuerza gravitatoria (W), que se define:
W=m∙g
Sin embargo, W se descompone en vectores, así que con el siguiente diagrama de cuerpo libre, podemos cancelar los valores de masa y aceleración gravitatoria:Donde x=(m∙g)∙sinθ, y y=(m∙g)∙cosθ,
Luego, F_n=(m∙g)∙cosθ
F_n- (m∙g)∙cosθ=0
F_f=μ∙m∙g∙cosθ

(m∙g∙sinθ)-(μ∙m∙g∙cosθ)=0
μ=(m∙g∙sinθ)/(m∙g∙cosθ)=tanθ
Cancelando la masa y gravedad obtenemos que el coeficiente de fricción sea igual a la tangente del ángulo de inclinación crítico.
Debido a la incertidumbre instrumental también podemos encontrar un margen de error dado con lassiguientes ecuaciones:
∆θ=(∑▒|〈θ〉-θ_i | )/n
Donde 〈θ〉, es el promedio de los θ_i, y los θ_i son cada uno de los datos tomados para el ángulo critico (θ_c). n Seria la cantidad de datos tomados.

Equipo y Materiales
Plano inclinado y sus accesorios


Procedimiento
Aflojamos las tuercas requeridas para que el plano inclinado descanse en su posición normal, escogimos la rampa del material quenos interesaba y la colocamos sobre la plataforma del plano inclinado con la superficie de interés hacia arriba.
Escogimos el bloque con el material que nos interesaba y lo colocamos en contacto con la superficie de la rampa, cerca del borde superior de esta.
Usando el brazo del aparato, suavemente y despacio, levantamos la plataforma del plano inclinado hasta lograr que el bloque iniciara elmovimiento de traslación respecto a la superficie de la rampa.
Con la ayuda del eclímetro medimos el ángulo de inclinación del plano y tomamos datos. Tomamos 5 medidas.
Escogimos otras parejas de superficies y tomamos 5 datos por pareja.
Tabla u Hoja de Datos
Este es un modelo para organizar los datos experimentales y los resultados de los cálculos:
Parejas de Superficies Ángulos Críticos...
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