resultados y ortografía

REVISIÓN DE ORTOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN

El objetivo de la práctica  número 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 mueven 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 cuerpo 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: 

• bloque de madera con dos superficies distintas, una en madera y otra en lija.
• juego de masas
• un dinamómetro con capacidad de 5N
• una regla de madera de un metro de longitud.
• un cronómetro.
• una rampa que se puede variar su angulo de inclinación.

METODOLOGÍA:

• se toma la superficie de madera y se pone el bloque de madera sobre la superficie.
• sobre la rampa colocamos la primera pesa (0.1N)
• luego halamos con el dinamómetro el bloque de madera, muy suavemente con una fuerza pequeña, pero paulatinamente la vamos aumentando hasta que el bloque se logre mover.
• tomamos el dato del dinamómetro (los N que marco en el instante en que se movió)
• luego repetimos este proceso con todas las masas de menor a mayor y vamos recopilando los datos en una tabla de fuerza de rozamiento vs la normal relativa en 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 bloque 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
http://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_rozamiento


RESULTADOS


En la tabla podemos  ver los datos de la fuerza de rozamiento estática, la fuerza de la normal que es la fuerza que hace la superficie al cuerpo (bloque de madera) y, el coeficiente de fricción, el cual es la relación que hay entre las dos magnitudes de fuerza mencionadas anteriormente.

gráfica de fuerza de rozamiento vs la fuerza normal que representa el coeficiente de fricción (madera-madera)












gráfica de fuerza de rozamiento vs la fuerza normal que representa el coeficiente de fricción (lija-madera)

Los ángulos que aparecen en la tabla son los requeridos para superar la fuerza de rozamiento estática entre las superficies mencionadas en la tabla.

diagrama de cuerpo libre

en la misma experiencia calculamos el coeficiente de fricción estática, de las mismas superficies(lija-madera)(madera-madera).

Entonces ya que tenemos el cuerpo en un plano inclinado, procedemos a hacer el diagrama de cuerpo libre como se muestra en la imagen. Luego se procede a hallar la componente del peso en el eje Y, de esta forma hallaremos la magnitud de la fricción.
Entonces para hallar la componente en Y del peso para la fuerza de fricción (lija-madera):
2N*sen(36+1/6)=1.18N
y el coeficiente de fricción de estas dos superficies seria:

Donde:

, es la fuerza paralela al plano de tangencia que intenta deslizar las superficies.

, es la fuerza normal o perpendicular al plano de tangencia.

, es el coeficiente de rozamiento estático.

1.18N/2N=0.59 mayor o igual al coeficiente de rozamiento estático.

Entonces para hallar la componente en Y del peso para la fuerza de fricción (madera-madera):

2N*sen(37+1/3)=1.212N

y el coeficiente de fricción de estas dos superficies seria:
1.212N/2N=0.606 mayor o igual al coeficiente de rozamiento estático.