Practica 2 Estatica Unitec Campus Sur.
Objetivo
La realización de experiencias de laboratorio es un elemento fundamental en el proceso enseñanza/aprendizaje de la Física. Entre los objetivos de estas clases prácticas está: Proporcionar una formación experimental amplia y general, iniciando a los estudiantes en el trabajo del laboratorio, y servir de “visualización” de lo estudiado en las “clases de teoría”. Dentro de estasactividades experimentales, la utilización de películas de corta duración sobre experimentos de Física presenta un importante potencial didáctico, ya que permite a los estudiantes visualizar -cuantas veces lo deseen- fenómenos físicos que han estudiado previamente o que ellos mismos has realizado en el laboratorio.
Fuerza de fricción
La fuerza de fricción se da a partir del contacto entre doscuerpos. En realidad, éste efecto siempre está presente en el movimiento de un cuerpo debido a que siempre se desplaza haciendo contacto con otro (el aire en la mayoría de los casos); en algunos casos, éste efecto es muy pequeño y es una buena aproximación despreciar su valor, pero en otros, es necesario tomar en cuenta ésta fuerza, debido a que determina el valor del movimiento.
Friccióncinética.
Cuando un cuerpo descansa sobre una superficie, podemos expresar la fuerza de contacto (por tercera ley del movimiento) en términos de sus componentes paralela y perpendicular a la superficie: la componente perpendicular es la fuerza normal N y la paralela a la superficie es la de fricción Ff. La dirección de Ff siempre es opuesta al movimiento relativo de las dos superficies.
El tipo defricción que actúa cuando un cuerpo se desliza sobre una superficie es la fuerza de fricción cinética, Ffk (*). Ésta fuerza es proporcional a la normal: Ffkα N.
La constante de proporcionalidad para la relación anterior recibe el nombre de coeficiente de fricción cinética µk y su valor depende de la superficie: mientras más lisa (como el lago congelado del ejemplo de la lección anterior) es lasuperficie, menor será el valor de la constante. Entonces, la fuerza de fricción cinética se define como:
Ffk = µk * N
Ésta es una ecuación escalar y válida solo para las magnitudes de las componentes de la fuerza de contacto.
La fuerza de fricción también puede actuar cuando no hay movimiento. En éste caso recibe el nombre de fuerza de fricción estática Ffs.
Suponga que una persona empuja unacaja sobre el piso tratando de moverla, pero no lo consigue, debido a que el piso ejerce una fuerza Ffs.
Ésta fuerza también es proporcional a la normal y la constante de proporcionalidad se conoce como coeficiente de fricción estática µs.
En algún punto, Ff es mayor que µs*N, que es cuando hay movimiento y Ff es Ffk = µk * N. Pero, mientras no exista movimiento, Ff es:
Ffs ≤ µs * N.
Esdecir, Ffs está entre 0 y (µs * N).
Existen dos tipos de fricción – lubricada y seca o de
Coulomb (fue el primero que las estudió en 1781).
Fricción en seco o de Coulomb
Leyes de la fricción seca
Las propiedades elementales de la fricción de deslizamiento fueron descubiertos por el experimento en el 15 al siglo 18 y se expresaron como tres leyes empíricas:
Primera Ley Amontons ': La fuerza defricción es directamente proporcional a la carga aplicada.
Segunda Ley Amontons ': La fuerza de fricción es independiente del área aparente de contacto.
Ley de fricción de Coulomb: fricción cinética es independiente de la velocidad de deslizamiento.
Fricción seca
Fricción en seco resiste el movimiento lateral relativo de dos superficies sólidas en contacto. Los dos regímenes de fricción seca son"fricción estática" entre las superficies que no se mueven, y la fricción cinética entre superficies móviles.
Fricción de Coulomb, el nombre de Charles-Augustin de Coulomb, es un modelo aproximado para calcular la fuerza de fricción en seco. Se rige por la ecuación:
Donde
es la fuerza de fricción ejercida por cada superficie en el otro. Es paralela a la superficie, en una dirección opuesta a...
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