Razonamiento Estatico

Razonamiento Estático y Cinético
J. Acosta 2, D. Diaz 1, Y. Gaviria 3, J. Martinez 1, H. Salazar 1, E. Melo 4
1Estudiante de Ingeniería Química, Universidad de Cartagena
2Estudiante de Ingeniería de Sistemas, Universidad de Cartagena
3Estudiante de Matemáticas, Universidad de Cartagena
4Licenciado en Matemáticas y Física
Fecha de entrega: 10 de abril de 2010




Resumen

Se realizóun montaje en un plano con variación en la inclinación para evaluar los diferentes ángulos en los cuales el cuerpo abandona el reposo e inicia el movimiento, además de evaluar los rozamientos dinámicos y estáticos del cuerpo en cuestión (bloque de madera), cuando se aplica una fuerza constante sobre él.

Con los resultados obtenidos se halló la aceleración y los coeficientes de rozamiento.Palabras clave: Rozamiento, fricción estática, fricción dinámica, aceleración.



Abstract

Assembly was performed on a level with change in the inclination to evaluate the different angles at which the body leaves the rest and start the movement and assessing the static and dynamic friction of the body in question (wood block), when applies a constant force on it. 


With the results wefound acceleration and friction coefficients 

Keywords: Friction, static friction, dynamic friction, acceleration.












1. INTRODUCCIÓN


En el momento de estudiar el movimiento de un cuerpo, es muy importante tener en cuenta la fuerza de fricción o rozamiento, la cual consiste en la fuerza que se le opone a un cuerpo que se encuentra en contacto con otro. Existen dostipos de rozamiento o fricción, la fricción estática y la fricción dinámica. La fricción estática es una fuerza que debe ser superada para poner en movimiento un cuerpo con respecto a otro con el cual tiene contacto; mientras, que la fricción dinámica, es una fuerza de magnitud constante que se opone al movimiento una vez que éste ya comenzó. Por medio de la práctica realizada comparamos éstas dosfricciones en el movimiento de un cuerpo sobre un plano inclinado, hallaremos el ángulo de inclinación necesario para que el cuerpo abandone el estado de reposo e inicie el movimiento y finalmente hallaremos la aceleración del cuerpo tomando en cuenta el tiempo hallado experimentalmente.






2. MARCO TEÓRICO

Sobre un cuerpo en reposo al que aplicamos una fuerza horizontal F,intervienen cuatro fuerzas:
F: la fuerza aplicada.
Fr: la fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al movimiento.
P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad.
N: la fuerza normal, que la superficie hace sobre el cuerpo sosteniéndolo.
Si cuerpo está en reposo la fuerza aplicada y la fuerza de rozamiento son iguales, y el pesodel cuerpo y la normal:
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Sabemos que el peso del cuerpo P es el producto de su masa por la gravedad, y que la fuerza de rozamiento es el coeficiente estático [pic] por la normal [pic]:
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La fuerza horizontal F máxima que podemos aplicar a un cuerpo en reposo es igual al coeficiente de rozamiento estático por su masa y por la aceleración de la gravedad.
[pic]Figura 1. Fuerza de rozamiento en una superficie plana.

Si sobre una la línea horizontal r, tenemos un plano inclinado s, un ángulo [pic], y sobre este plano inclinado colocamos un cuerpo con rozamiento sobre el plano inclinado, tendremos tres fuerzas que intervienen:
P: el peso del cuerpo [pic]
N: la fuerza normal que hace el plano sobre el cuerpo.
Fr: la fuerza de rozamiento entre el plano yel cuerpo.
Si el cuerpo está en equilibrio, la suma vectorial de estas tres fuerzas es cero:
[pic]

Si el peso P del cuerpo lo descomponemos en dos componentes: Pn, peso normal, y Pt, peso tangencial. Podemos ver que Pn se opone a N, y Pt a Fr.
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Figura 2. Fuerza de rozamiento en una superficie inclinada.
Luego,
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Cuando el cuerpo está en equilibrio estas dos ecuaciones...