Fuerza de Rozamiento 6

Laboratorio de Física II

“ROZAMIENTO. FRICCIÓN EN SÓLIDOS”

INFORME

Integrantes:Cortez Flores, Josué

Esquiche Murayari, Daniel

Grupo: C11 - 2 - A - 04

Profesora: Eliza Colmenares López

Semana 12

Fecha de realización: 28 de octubreFecha de entrega: 4 de noviembre

2013 – II

INTRODUCCIÓN

En el laboratorio (laboratorio N° 05) hablamos sobre la máquina de Atwood y el valor experimental de aceleración de la gravedad, en este laboratorio trataremos sobre la fuerza de fricción o rozamiento.

El estudio de la fuerza de fricción o rozamiento es muy importante ya que nos permite explicar algunos fenómenos que se manifiestan cuando dos cuerpos entran en contacto, la fuerza de rozamiento se presenta cuando un cuerpo trata de desplazarse sobre otro.

Nuestro laboratorio constará de 3 pruebas, en las cuales variaremos algunas condiciones, en nuestro caso, cambiaremos una de las superficies de contacto y con ayuda del software Data Studio analizaremos los valores empíricos y los compararemos con los resultados teóricos, obteniendo así un porcentaje de error.

OBJETIVOS

- Determinar experimentalmente la relación que existe entre entra la fuerza de rozamiento y la fuerza normal.

- Demostrar experimentalmente que el coeficiente de rozamiento estático máximo es mayor que el coeficiente de rozamiento cinético.

MATERIALES

Computadora personal con programa Data Studio instalado.

Sensor de fuerza. Cuerpo a estudiar. Plano inclinado. Transportador. Lijas de diferentes calibres. Cuerda. Regla. Varilla con rosca. Base

RESULTADOS OBTENIDOS

Primer Caso (madera – metal)

Angulo (°)

Masa (Kg)

µ teor µ expe % Error fk (N)

28 0,138 0,53 0,51 3.75 0,43

Cálculos

µteórico = tan (Ɵ) => Ɵ = 28° -> tan (28°) = 0,53N = m.g.cosƟ => 0,138 x 9,78 x cos(28°) = 1,19NFr = µ.N -> 0,53 x 1,19 = 1,01Nµexperimental = Fr/mg => 0,69/1,34 = 0,51%error = 3,75%Fk = 0,58N => µk = 0,43

Segundo caso (lija negra – metal)

Angulo (°)

Masa (Kg) µ teor µ expe % Error fk (N)

27 0,138 0,50 0,49 2% 0,38

Cálculos

µteórico = tan (Ɵ) => Ɵ = 27° -> tan (27°) = 0,50N = m.g.cosƟ => 0,138 x 9,78 x cos(27°) = 1,2NFr = µ.N -> 0,50 x 1,2 = 0,61Nµexperimental = Fr/mg => 0,66/1,34 = 0,49%error = 2%Fk = 0,52N => µk = 0,38

Tercer caso (lija marrón – metal)

Angulo (°)

Masa (Kg) µ teor µ expe % Error fk (N)

23 0,138 0,42 0,41 2.38 0.29

Cálculos

µteórico = tan (Ɵ) => Ɵ = 23° -> tan (23°) = 0,42N = m.g.cosƟ => 0,138 x 9,78 x cos(23°) = 1,24NFr = µ.N -> 0,42 x 1,24 = 0,52Nµexperimental = Fr/mg => 0,55/1,34 = 0,41%error = 2,38%Fk = 0,4N => µk = 0,29

CONCLUSIONES

La constante de fricción estática y la constante de fricción cinética son independientes de la masa del objeto, en cambio dependen de la superficie de contacto.

A medida que aumenta la fuerza de fricción se necesita aumentar el ángulo para que así el cuerpo pueda deslizarse.

La constante de fricción estática máxima siempre será mayor que la constante de fricción cinética, y la constante de fricción estática no siempre será mayor que la constante de fricción cinética.

PROCEDIMIENTO

Se realizo el montaje propuesto y se conectó a la PC. Se procedió a configurar el programa Data Studio. Se realizo los cálculos correspientes para hallar de

manera teórica el fs, FN, µ.

Se realizaron los tres experimentos con cada una de las caras de la lija, tal como se indico en laboratorio.

Se contrasto los resultados obtenidos de manera teórica y experimental; y se hallo el margen de error correspondiente.

MONTAJE PROPUESTO

FUNDAMENTO TEORICO

La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto y es una fuerza muy importante cuando se estudia el movimiento de los cuerpos.

ROZAMIENTO

La fuerza de rozamiento surge al tratar de desplazar un objeto apoyado de otro, tiene dirección paralela al plano de deslizamiento y sentido tal

que se opone al movimiento.

FUERZA DE ROZAMIENTO ESTÁTICAExiste una fuerza de rozamiento entre dos objetos que no están en

movimiento relativo. Tal fuerza se llama fuerza de rozamiento estática. En la siguiente figura aplicamos una fuerza F que aumenta gradualmente, pero el bloque permanece en reposo. Como en todos estos casos la aceleración es cero, la fuerza F aplicada es igual y opuesta a la fuerza de rozamiento estática Fe , ejercida por la superficie.

FUERZA DE ROZAMIENTO CINETICA

En este caso existe deslizamiento relativo entre superficies asperas en contacto ,la fuerza de fricción se denomina cinética ,se opone al deslizamiento de

una superficie sobre la otra y su valor es constante ,siempre y cuando , la velocidad no sea muy elevada siendo el valor de esta fricción directamente proporcional a la fuerza normal.