introducción friccion

INTRODUCCIÓN

El objetivo de la practica numero 3 es el análisis de la fuerza de fricción que actúa en la superficie de dos cuerpos en contacto, ya que ningún cuerpo puede hacer fuerza sobre si mismo. analizamos las magnitudes de dicha fuerza mediante distintos ensayos, variando la masa del uno de los cuerpos y el material de la superficie en contacto. construiremos una tabla de los valores obtenidos y con ella una gráfica de masa vs newtons.

MARCO TEÓRICO

La fricción es la oposición que presenta las dos zonas de los materiales en contacto, durante el inicio, desarrollo y final del movimiento entre ellas, conlleva a consumos de energía, generación de calor, desgaste y en algunos casos a fallas catastróficas.
Los cuerpos que se mueven pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos, o una combinación de dos o más de ellos.
la fricción se define como fuerza de fricción (F), es negativa y se opone al movimiento de traslación y refleja qué tanta energía mecánica se pierde cuando dos cuerpos inician el movimiento ó se mueve entre si y es paralela y opuesta al sentido del movimiento. Refleja que tan eficiente enérgicamente es el mecanismo durante su funcionamiento. la fuerza de fricción se calcula de la siguiente ecuación:

F = μ N (1)
Donde µ es el coeficiente de fricción estático y N es la fuerza normal.
Dado que el objeto está en reposo, a partir del diagrama de fuerzas se encuentran las ecuaciones:


- ∑Fx = mgsenθ – fx = 0 (3)

- ∑Fy = N − mg cosθ = 0 (4)

Si se aumenta el ángulo de inclinación gradualmente, hasta que el valor θ c ángulo al cual el objeto está a punto de iniciar su movimiento, la fuerza de fricción estática alcanza su valor máximo dado por la ecuación (1). Despejando la fricción y la normal, se tiene:

- Fsmax = mgsenθc (4)
- N= mgcos θ c
y sustituyendo en la ecuación (1) se obtiene:

µ s= tan θ c (5)

Esta ecuación, permite determinar el coeficiente de fricción estática entre dos materiales en contacto.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

MATERIALES: 

• cubo de madera con dos superficies distintas, una en madera y otra en lija, cada una en distinta cara.
• 8 pesas de diferentes masas, (desde 1N hasta 5 N)
• un dinamometro con capacidad de 10N
• una regla de madera de un metro de longitud.
• un cronometro.
• una rampa que se puede variar su angulo de inclinación.

METODOLOGÍA:

• se toma la rampa en 0º y se pone el cubo de madera sobre la rampa, con la superficie de madera en contacto con la rampa.
• sobre la rampa colocamos la primera pesa (1N)
• luego halamos con el dinamometro el cubo de madera, muy suavemente con una fuerza pequeña, pero paulatinamente la vamos aumentando hasta que el cubo se logre mover.
• tomamos el dato del dinamometro (los N que marco en el instante en que se movió)
• luego repetimos este proceso con todas las masa de menor a mayor y vamos recopilando los datos en una tabla de masa vs N.
• luego cambiamos la superficie de contacto con la rampa por la superficie de lija (le damos la vuelta al cubo) y hacemos otra tabla de la misma manera.
• la segunda parte de la practica consiste en variar los ángulos de la rampa.
• ponemos el cubo en la superficie de la rampa a 0º de inclinación, y vamos aumentando paulatinamente la inclinación, aumentando los grados, hasta el punto en que el cubo de madera logra deslizarse por la rampa abajo.
• tomamos el dato de cuantos grados fue necesario para que se empezara a mover el cubo. este dato se debe tomar con las dos superficies del cubo.

REFERENCIA: 

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd98/Fisica/02/froz.html

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/rozamiento/general/rozamiento.htm