trabajo











FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERIA

TERCERA SESIÓN DE PRÁCTICAS



1.- Coeficiente de rozamiento

2. El giróscopo

3.- Poleas y polipastos
1.- Coeficiente de rozamiento

Objeto: Determinar los coeficientes de rozamiento estático y cinético entre distintas superficies y comprobar la dependencia de la fuerza de rozamiento máxima respecto a la fuerzanormal entre las superficies.

Material: Superficie plana horizontal. Piezas con diferentes superficies de contacto (madera y fieltro). Dinamómetros de 1 y 2.5 N. Pesas de 100 g y 200 g.

Fundamento:
Las fuerzas de rozamiento surgen entre dos cuerpos puestos en contacto cuando se intenta deslizar uno respecto al otro.
Se deben, en parte, a las rugosidades o asperezas de las superficies encontacto y también a la tendencia de dichas superficies a formar enlaces atómicos que las adhieren entre sí.
Estas fuerzas de rozamiento son de magnitud limitada y no serán suficientes para impedir el movimiento cuando las fuerzas aplicadas sean suficientemente grandes.
Supongamos un bloque de masa m colocado sobre una superficie plana horizontal al que aplicamos una fuerza F tambiénhorizontal. Si F es pequeña el bloque no se moverá y el equilibrio se mantiene. En este caso la fuerza de rozamiento estática fs entre las superficies es igual a F. Si F aumenta progresivamente también lo hará fs y llegará un momento en que nos acercamos a una situación en la que el movimiento es inminente y el equilibrio está a punto de romperse, es decir la fuerza de rozamiento alcanza su valor máximo .Este valor máximo se ha comprobado experimentalmente que es proporcional a la fuerza normal entre las superficies en contacto. El coeficiente de proporcionalidad es el coeficiente de rozamiento estático, s
(1.1)
Si F aumenta ligeramente, la fuerza de rozamiento ya no puede equilibrarla y se inicia el movimiento, que generalmente puede observarse que es acelerado. Es decir, cuando las dossuperficies se deslizan una respecto a otra f desciende desde hasta fk, a esta última se llama fuerza de rozamiento cinético y permanece aproximadamente constante.
(1.2)
Los coeficientes s y k no dependen del área de las superficies en contacto, dependen fundamentalmente de la naturaleza de las superficies y de su grado de pulimentación.
Debe observarse que ambos coeficientes son el cocientede dos fuerzas perpendiculares, por lo que son adimensionales y representan la tangente que la resultante de ambas fuerzas forma con la normal a las superficies.
Una vez iniciado el movimiento, si F es justamente igual a , el movimiento es uniforme y por lo tanto la velocidad constante, recorriéndose espacios iguales en tiempos iguales.

Método:
Para cada pareja de superficies
(i)Determinar el peso del bloque con el dinamómetro, anotarlo con sus unidades y el error.
(ii) Colocar el sistema según el esquema de la Figura 1-4 .
(iii) Usando el dinamómetro, medir la máxima fuerza de tracción horizontal a la que el bloque permanece en equilibrio. Esta es la máxima fuerza de rozamiento estática . Anotarla con sus unidades y error.
(iv) Medir la fuerza de tracción horizontal quemantiene un movimiento uniforme sobre la superficie. Esta es la fuerza de rozamiento por deslizamiento .
(v) Repetir las medidas (iii) y (iv) añadiendo 100 g, 300g y 500 g sobre el bloque. Anotar los pesos totales y los valores de las fuerzas de tracción obtenidos en cada caso en la tabla.
(vi) Representar los pares de valores N, fs y N, fk obtenidos para cada par de superficies en una gráfica,representando en ordenadas la fuerza de rozamiento y en abscisas la fuerza normal. Ajustar una recta a cada conjunto de datos (superficie y tipo de rozamiento). Comprobar que los coeficientes de rozamiento estático y cinético son las pendientes de las rectas respectivas para cada superficie.
Resultados:

Peso del bloque(N)=










Madera















 
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