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Scientia et Technica Año XVI, No 44, Abril de 2010. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN EMPLEANDO
SENSORES MOVIMIENTO
Experimental Determination of the Coefficient friction Using Movement Sensors
RESUMEN
El objetivo de este artículo es mostrar una alternativa en la medición del
coeficiente de fricción estático ydinámico entre dos superficies sólidas cuando
se emplea el método del plano inclinado. La medición es realizada por medio de
sensores de movimiento, aplicando los circuitos de acondicionamiento de señal
los cuales son necesarios en su implementación. Los resultados muestran que los
instrumentos empleados pueden ser adecuados en el cálculo de estos
coeficientes.
PALABRAS CLAVES: acelerómetro,amplificador de instrumentación,
amplificadores operacionales, coeficiente de fricción, , fricción estática, fricción
dinámica, potenciómetro lineal.
ABSTRACT
The objective of this article is show an alternative in the measuring of dynamic
and static friction factor between two solid surfaces, using Tilted plane method.
The measuring process is developed by means of moving sensors withconditioner signal circuits, whole are necessary for implementation of system.
The results are signals that have the information for the calculations of friction
coefficient.

WILSON PEREZ CASTRO
Tecnólogo Mecánico
Profesor
Universidad Tecnológica de Pereira
wperez@utp.edu.co
JUAN FELIPE ARROYAVE L
Ingeniero Mecánico, M. Sc.
Profesor Asistente
Universidad Tecnológica de Pereirajfa@utp.edu.co
SEBASTIAN ACEVEDO H.
Tecnólogo Mecánico
sebacev1@gmail.com

KEYWORDS: accelerometer, instrumentation amplifier, operational amplifier,
coefficients of friction, kinematic friction, static friction, linear potentiometer.
1. INTRODUCCIÓN
A lo largo del tiempo la ciencia ha estudiado la
interacción entre superficies, la mayoría de estudios
realizados han llegado a concluir que elrozamiento
depende de muchos factores, los cuales involucran entre
otras las condiciones ambientales, el estado superficial, la
humedad relativa, la magnitud de la fuerza normal, la
dirección de movimiento, etc.
Una forma de estimar el coeficiente de fricción es
mediante el método del plano inclinado. La ayuda de los
sensores de movimiento aplicados a este método facilita
el cálculo y reducenen cierta medida la incertidumbre en
la lectura de los datos.
El objetivo de este trabajo es mostrar a través de pruebas
experimentales como se puede medir el coeficiente de
fricción aplicando sensores de movimiento, buscando que
los elementos seleccionados sean los apropiados y
proporcione posteriormente la automatización del
proceso de medición.

deslizamiento, la fuerza de fricción esproporcional a la
fuerza normal, N, y la constante de proporcionalidad es
definida como coeficiente de fricción. La fuerza de
fricción de Coulomb es una fuerza que tiene una
amplitud constante con respecto al cambio de velocidad.
La relación para el coeficiente de fricción
, se
presenta en la ecuación 1: [1]
(1)
2.1 Calculo del coeficiente de fricción estático. Se tiene
un cuerpoestacionario sobre un plano inclinado, dicho
plano forma un ángulo con la horizontal el cual puede
variar desde cero hasta un valor
.
representa el
máximo ángulo de inclinación de una superficie para que
un objeto que se encuentre sobre esta, descanse
estacionariamente. La figura 1 muestra el diagrama de
cuerpo libre de un cuerpo sobre una superficie inclinada.

2. CALCULO DEL COEFICIENTE DEFRICCIÓN
ESTÁTICO Y DINÁMICO
La fuerza de fricción entre dos superficies sólidas se
puede aproximar al modelo de fricción de Amontons y a
Coulomb, y que plantean que, en condiciones de
Fecha de Recepción: Enero 26 de 2010
Fecha de Aceptación: Marzo 25 de 2010

=

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Figura 1. Diagrama de...