Practica 4 Lab Cinematica

Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Ingeniería
División de Ciencias Básicas

Laboratorio de Mecánica
Cinemática y Dinámica
Grupo 44
MI. Rubén Hinojosa Rojas

Práctica N° 4
Fricción Cinética

Miembros de la Brigada:
 Lujano Girón Allan
 Macorra Hernández Alan Gabriel
 Moreno Pérez Carlos Alberto
 Pérez Sarabia Víctor Manuel
 Velázquez Fernández Alfredo

18de Octubre del 2013
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Introducción
Cuando un cuerpo descansa o se desliza sobre una superficie, podemos representar la fuerza de contacto que la superficie
ejerce sobre el cuerpo en términos de componentes de fuerza perpendiculares y paralelos a la superficie. El vector
componente perpendicular es la fuerza normal, denotada con n. El vector componente paralelo a la superficie (yperpendicular a n) es la fuerza de fricción, denotada con f. Si la superficie no tiene fricción, entonces f será cero pero habrá
todavía una fuerza normal. (Las superficies sin fricción son una idealización inasequible, aunque podemos aproximarla si los
efectos de la fricción son insignificantes.) La dirección de la fuerza de fricción siempre es opuesta al movimiento relativo de
las dos superficies.El tipo de fricción que actúa cuando un cuerpo se desliza sobre una superficie es la fuerza de fricción cinética fk. El adjetivo
“cinética” y el subíndice “k” nos recuerdan que las dos superficies se mueven una relativa a la otra. La magnitud de esta
fuerza suele aumentar al aumentar la fuerza normal. Por ello, se requiere más fuerza para deslizar por el piso una caja llena
de libros, que lamisma caja vacía. Este principio también se usa en los sistemas de frenos de automóviles; si las zapatas se
aprietan con más fuerza contra los discos giratorios, mayor será el efecto de frenado. En muchos casos, la magnitud de la
fuerza de fricción cinética fk, experimental, es aproximadamente proporcional a la
magnitud n de la fuerza normal. En tales casos, representamos la relación con laecuación
fk = μkN (magnitud de la fuerza de fricción cinética)
donde μk es una constante llamada coeficiente de fricción cinética. Cuanto más
resbalosa sea una superficie, menor será el coeficiente de fricción. Al ser un cociente
de dos magnitudes de fuerza, μk es un número puro sin unidades.
La ecuación anterior sólo es una representación aproximada de un fenómeno
complejo. En el nivelmicroscópico, las fuerzas de fricción y la normal se deben a las
fuerzas intermoleculares (fundamentalmente eléctricas) entre dos superficies ásperas
entre los puntos donde entran en contacto. Al deslizarse una caja sobre el piso, se forman y rompen enlaces entre ambas
superficies, y el número total de enlaces varía, por lo tanto, la fuerza de fricción cinética no es perfectamente constante. Si
alisamoslas superficies, podríamos aumentar la fricción, pues más moléculas podrían interactuar y en lazarse; juntar dos
superficies lisas del mismo metal produciría una “soldadura fría”. Los aceites lubricantes funcionan porque una película de
aceite entre dos superficies (como entre los pistones y cilindros de un motor) evita que entren en contacto realmente.
2

Objetivos
 Determinar lamagnitud de la aceleración de un cuerpo que se desplaza de manera rectilínea sobre un plano
inclinado.
 Obtener el coeficiente de fricción dinámico entre dos superficies en contacto.

Equipo a utilizar
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)

Riel con soporte.
Polea ajustable
Interfaz Science Workshop 750 con accesorios.
Sensor de movimiento con accesorios.
Indicador de ángulo.
Computadora.
Bloquede madera
Conjunto de masas de 20, 50 y 100 gr.

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Desarrollo
1.- Verificamos que el equipo estuviera bien conectado y armamos el arreglo siguiente con una inclinación de 10°.

2.- Encendimos la computadora y abrimos el programa Data Studio, seleccionamos el sensor de movimiento dando
click sobre el canal 1 de la interfaz.
3.-Para graficar los datos de posición y tiempo durante el...