LABORATORIO

DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ROZAMIENTO ESTÁTICO Y DINÁMICO

1.-OBJETIVOS.-
Determinar el coeficiente rozamiento Estático del sistema madera-madera.
Determinar el coeficiente de rozamiento Dinámico del sistema madera-madera.
Determinar la propagación de los errores en la determinación del coeficiente de rozamiento. Estático
Determinar la propagación de los errores en la determinación delcoeficiente dinámico.
2.-FUNDAMENTO TEÓRICO.-
El coeficiente de rozamiento es una constante adimensional que expresa la oposición que ofrecen las superficies que estén en contacto entre los cuerpos al deslizar un respecto a otro. Se representa con la letra griega “µ”.
El valor de “µ” es único por cada par de materiales. Depende de muchos factores como la temperatura, la naturaleza de losmateriales, el acabado de las superficies en contacto, la velocidad relativa entre las superficies, películas superficiales, elementos intermedios y grado de contaminación.
A escala atómica ninguna superficie es perfectamente plana; la superficie real de contacto es proporcional a la fuerza normal, porque las puntas de contacto se deforman plásticamente bajo los grandes esfuerzos que se desarrollan en éstospuntos. De hecho, muchos puntos de contacto quedan como “soldados en frío” entre sí
Cuando un cuerpo se frota o se jala sobre la superficie de otro, la resistencia por rozamiento está relacionada con la fuerza de ruptura de esos millares de pequeñas soldaduras, que continuamente se vuelven a formar conforme se presentan nuevas oportunidades de contacto.
Coeficiente de rozamiento estático (µs): Semide cuando ambas superficies están en reposo. En realidad es la fuerza de oposición al desplazamiento entre dos elementos.
Coeficiente de rozamiento dinámico (µd): Se mide cuando ambas superficies están en movimiento relativo el uno respecto del otro. Es una fuerza que permanentemente está actuando en contra del desplazamiento de los cuerpos en contacto.
El coeficiente de rozamiento dinámico esmenor que el estático. Para dos superficies dadas el valor máximo de la fuerza de rozamiento (fr) es proporcional a la fuerza normal (N). La fuerza real de rozamiento puede tener por consiguiente un valor comprendido entre cero y un valor proporcional a N, es decir:
fr=µ×N
Dónde:
µ= Coeficiente de rozamiento.
fr= Fuerza de rozamiento
N= Fuerza normal


3.-ESQUEMA DEL EXPERIMENTO.-4.-DATOS Y RESULTADOS.-
En primer lugar se realizaron las mediciones de altura y distancia con la regla que se nos proporcionó, para hallar el coeficiente de rozamiento estático y el dinámico:


Tomando en cuenta el valor de 0,05 cm. como error sistemático en todas las mediciones.
Después de analizar los datos obtenidos y comprobar que todo está en orden, empezamos con los cálculos de lapráctica:
a) Cálculo del coeficiente de rozamiento estático verdadero:

El valor de la media de µ es:
Antes de calcular el error de µ debemos calcular los errores de la altura y la distancia, para ello tenemos:
Ed=0.05 cm
Eh=
Entonces tenemos:
Por consiguiente el valor verdadero de µ es:
µV = µ ± Eµ = 0.58 ± 0.0075
El error relativo es:
Para terminar, el error porcentual es: Ep = Er×100 = 1.3 %b) Cálculo del coeficiente de rozamiento dinámico verdadero:


El valor de la media de µ es:
Antes de calcular el error de µ debemos calcular los errores de la altura y la distancia, para ello tenemos:
Ed=0.05 cm
Eh=
Entonces tenemos:
Por consiguiente el valor verdadero de µ es:
µV = µ ± Eµ = 0.31 ± 0.0018
El error relativo es:
Para terminar, el error porcentual es: Ep = Er×100 = 5.8 %5.-CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.-
Me pareció una práctica interesante, aprendimos algo que nos podría ser de utilidad en el futuro, además de ello se nos demostró una vez más que los errores siempre están presentes en las prácticas de laboratorio.
Yo recomendaría realizar las mediciones con cuidado para reducir el error y también tener mucho cuidado al realizar los cálculos y operaciones...