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LABORATORIO Nº4
ESTUDIO DEL MOVIMIENTO Y ROCE ESTÁTICO










17, Octubre, 2012

RESUMEN

En este Laboratorio a comparación de los anteriores, no se tuvo que realizar ni grabar una situación, sino mas bien, analizar dos videos que nos presentaban teniendo antes de verlos teorías sobre el movimiento con roce estático para luego compararlo con lo querealmente sucede en el video. En ambos videos se muestra un automóvil que se encuentra en un plano inclinado, este se encuentra amarrado hacia una polea donde en el otro lado se encuentra un recipiente que ejercerá fuerza para que el auto se mueva. Inicialmente se tenía la teoría que la fuerza de roce se encontraba en la misma dirección del plano, pero en sentido “hacia abajo”; luego de ver losvideos nos dimos cuenta que no solo sucede esto sino que también hay un momento en que la fuerza de roce va “hacia arriba”.


















HIPÓTESIS Y MODELO PROPUESTO

Se tuvo la teoría inicial que en todo plano inclinado la fuerza de roce, tanto estática como cinética, siempre tendría la misma dirección y sentido, como lo muestra la siguiente imagen.







En estaexperiencia se tuvo un plano inclinado con un cierto ángulo, en el que se encuentra un automóvil que está unido por una cuerda con un recipiente en el que se le irá agregando líquido; esta cuerda pasa por una polea y al ser la misma en ambos lados, la tensión será la misma. La tensión es una fuerza que se ejerce para poder sostener o tirar a un objeto.


Sea m1 el automóvil y m2 elrecipiente al que se le incorporará el líquido; haciendo el diagrama de cuerpo libre para cada cuerpo quedaría más menos lo siguiente:





y+ y-
N T x+ T

Fr O

Fp y+ Fp

DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE CUANDO EL SISTEMA ESTA EN MOVIMIENTO
Donde:
N (N): fuerza normal del cuerpo, esperpendicular a él, y existe cuando el cuerpo esta sobre el suelo u superficie.
Fp (N): fuerza peso que posee cada cuerpo hacia la tierra, por ende, esta fuerza será perpendicular al suelo.
T(N): Tensión que se ejerce sobre un cuerpo.
Fr (N): fuerza roce que hay, en este caso, entre la superficie y el objeto, que es contraria al movimiento.
Que se obtienen de las siguientes ecuaciones y deldespeje de ellas
1) Fr= u*N, donde “u” es el coeficiente de roce que posee la superficie por lo general.
2) Fp= m*g, donde “m” es la masa del objeto y “g” la aceleración de gravedad.
Para el primer diagrama :
3) EFx= m*ax , donde ax es la aceleración del sistema
T- fr – FpsenO = max
4) EFy=0  N- FpcosO=0
Y para el Segundo diagrama:
5) EFy= m*ay, donde ay es la aceleración delsistema ( ay=ax)
Fp – T= m*ay




PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

El primer video visto, se trataba de un plano inclinado de vidrio con un cierto ángulo de inclinación (elevación) con respecto a la regla graduada fijada horizontalmente, donde sobre él se encuentra un bloque de este mismo material con un automóvil adherido (sistema auto-vidrio), que está sujeto a una cuerda que pasa por unapolea ideal. En el otro extremo de la cuerda se encuentra un recipiente, que con el paso del video se va llenando para que el sistema auto-vidrio se mueva, que resulta que es mas menos cuando el recipiente contiene 45 ml de liquido.
Luego de ver este primer video se resuelven las 2 primeras páginas de la guía entregada al inicio del laboratorio, que se darán a conocer en el Análisis.
El segundovideo, se representa la misma situación, pero sin hacer correr el video, se pudo notar que el ángulo de elevación del plano es menor que al del primer video. En este caso al ver el video, nos dimos cuenta que el sistema auto-vidrio se movía con menos liquido en el recipiente, y que lo hacía a una velocidad menor, a comparación del video anterior. Aproximadamente desde los 35 ml o 35 grs de...