FUERZAS DE ROZAMIENTO.Edisson Orjuela Romero1, Jos Andrs Palomares Sanchez2, Bryan Nio narciso 3, Alejandro Rivera Sabogal4RESUMEN:La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto. Existen dos tipos de rozamiento o friccin, la friccin esttica (US) y la friccin cinetica (UK). El primero es la resistencia que se debe superar para poner en movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto. El segundo, es la resistencia, de magnitud considerada constante, que se opone al movimiento pero una vez que ste ya comenz. En resumen, lo que diferencia a un roce con el otro, es que el esttico acta cuando los cuerpos estn en reposo relativo en tanto que el dinmico lo hace cuando ya estn en movimiento. El propsito de la prctica se fundament en hallar fuerza de rozamiento mediante la medicion de su coeficiente de rozamiento. Bsicamente se utilizaron tres materiales: madera, acrlico y asbesto. Encontrando que el coeficiente de friccin mayor es el del asbesto y el menor es el del acrlico.

1 Facultad de ingeniera ambiental y sanitaria.2 Facultad de ingeniera ambiental y sanitaria.3 Facultad de ingeniera civil.4 Facultad de ingeniera ambiental y sanitaria.

INTRODUCCINFuerza de rozamiento es toda fuerza opuesta al movimiento, la cual se manifiesta en la superficie de contacto de dos cuerpos siempre que uno de ellos se mueva o tienda a moverse sobre otro. La causa de la existencia de esta fuerza es la siguiente: las superficies de los cuerpos, incluso las de los aparentemente lisos, no son lisas; presentan una serie de asperezas que, al apoyar un cuerpo sobre otro, encajan entre s, lo que obliga a la aplicacin de una fuerza adicional a la del movimiento para conseguir vencer el anclaje. Coeficiente de rozamiento:El rozamiento es independiente de la velocidad y del valor de la superficie de los cuerpos en contacto. Esta fuerza depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto y del grado de pulimento de sus superficies. Es proporcional a la fuerza que acta sobre el mvil perpendicularmente al plano de movimiento. A sta ltima se la denomina fuerza normal (N).Por lo tanto matemticamente escribimos: Fr= N, donde es un coeficiente caracterstico de las superficies en contacto, denominado coeficiente de rozamiento.Rozamiento esttico y cinetico:Es ms difcil (hay que hacer ms fuerza) iniciar el movimiento de un cuerpo sobre otro que para mantenerlo una vez ya conseguido. Esto nos indica que hemos de distinguir dos coeficientes de rozamiento distintos:-rozamiento esttico: que dificulta la tendencia del cuerpo hacia el movimiento.-rozamiento cinetico: que da origen a la fuerza que se opone al movimiento del cuerpo cuando ste ya se mueve.En general, el coeficiente de rozamiento esttico es ligeramente superior al dinmico.METODOLOGIA: Se ubican las masas como se muestra a continuacin en la figura

Se ubicaron masas de diferente material (uno por vez: primero madera, segundo asbesto y tercero acrlico), en el lugar m1 (donde para este laboratorio representara WA). En el lugar m2, (donde para este laboratorio representara WB)se ubica una masa, con un peso determinado, que debe mover muy levemente a la otra masa (m1). Se observa hasta el punto que el objeto ubicado en el lugar m1, tenga una velocidad constante y de repente se detenga. Se levanta el objeto en donde se detuvo m1, y se inclina hasta el punto que vuelve a tener movimiento. Se registran los datos obtenidos en las dos operaciones y con cada uno de los objetos. Se realizan los clculos correspondientes para hallar coeficiente de friccin esttico, y coeficiente de friccin cinetico.RESULTADOS:TABLA 1: La siguiente tabla corresponde a los datos tomados en el plano inclinado (madera-acero); WA corresponde al peso del objeto en el plano y WB a la masa utilizada para desplazar el objeto; US se utiliza para representar los datos para hallar el coeficiente de friccin esttico. Se anexa la grfica donde la pendiente es equivalente al US . MADERA. US

WA (g)WB (g)

257.25125

357.25150

407.25215

507.25315

TABLA 2: La siguiente tabla corresponde a los datos tomados en el plano inclinado (madera-acero); WA corresponde al peso del objeto en el plano y WB a la masa utilizada para desplazar el objeto; UK se utiliza para representar los datos para hallar el coeficiente de friccin cintico. Se anexa la grfica donde la pendiente es equivalente al UK . MADERA. UK

WA (g)WB (g)

257.25100

357.25140

407.25165

507.25200

TABLA 3: La siguiente tabla corresponde a los datos tomados en el plano inclinado (Asbesto-acero); WA corresponde al peso del objeto en el plano y WB a la masa utilizada para desplazar el objeto; US se utiliza para representar los datos para hallar el coeficiente de friccin esttico. Se anexa la grfica donde la pendiente es equivalente al US . ASBESTO. US

WA (g)WB (g)

301.9180

351.9210

451.9310

501.9370

TABLA 4: La siguiente tabla corresponde a los datos tomados en el plano inclinado (Asbesto-acero); WA corresponde al peso del objeto en el plano y WB a la masa utilizada para desplazar el objeto; UK se utiliza para representar los datos para hallar el coeficiente de friccin cintico. Se anexa la grfica donde la pendiente es equivalente al UK .

ASBESTO. UK

WA (g)WB (g)

301.9150

351.9180

451.9230

501.9250

TABLA 5: La siguiente tabla corresponde a los datos tomados en el plano inclinado (Acrlico-acero); WA corresponde al peso del objeto en el plano y WB a la masa utilizada para desplazar el objeto; US se utiliza para representar los datos para hallar el coeficiente de friccin esttico. Se anexa la grfica donde la pendiente es equivalente al US . ACRLICO. Us

WA (g)WB (g)

293.595

343.5105

393.5120

443.5131

TABLA 6: La siguiente tabla corresponde a los datos tomados en el plano inclinado (Acrlico-acero); WA corresponde al peso del objeto en el plano y WB a la masa utilizada para desplazar el objeto; UK se utiliza para representar los datos para hallar el coeficiente de friccin cintico. Se anexa la grfica donde la pendiente es equivalente al UK .

ACRLICO. UK

WA (g)WB (g)

293.580

343.589

393.5107

443.5125

TABLAS 7(A-F): En las siguientes tablas se anexan los datos de los coeficientes donde S es el Angulo hallado para determinar el coeficiente de friccin esttico o Us Y K es el Angulo hallado para determinar el coeficiente de friccin cintico o UK .(A)MADERA

WA (g)S

257.2525

Valor terico: 0.56U%=0.16(B)MADERA

WA (g)K

257.2523

Valor terico: 0.43U%=0.013(C)ASBESTO

WA (g)S

301.933

Valor terico: 0.60U%=0.06(D)ASBESTO

WA (g)K

301.930

Valor terico: 0.46U%=0.23(E)ACRILICO

WA (g)S

293.518

Valor terico: 0.52U%=0.38(F)ACRILICO

WA (g)K

293.517

Valor terico: 0.49U%=0.38DISCUSIN DE RESULTADOS:Para cada objeto despus de considerar 4 masasy su respectiva fuerza o masa aplicada para que tal objeto realice movimiento; para las tablas 7(A-F)se coloca el respectivo angulo de inclinacion con el que el objeto comenzo a moverse por si solo (coeficiente de friccion estatico) y don el objeto comenzo a desplazarse cuando se le aplico una pequea fuerza, como ayuda para que rompiese el reposo (coeficiente de friccion cinetico).Se obtiene que el coeficiente friccin estatico y cinetico es hallado mediante una regresion lineal hecha a los datos, donde la pendiente de cada ecuacion (mostrada en las respectivas tablas) es el respectivo coeficiente de friccion.Para hallar el coeficiente de friccion cinetico y estatico del plano inclinado tablas 7(A-F) se utilizO la siguiente ecuacion prar S y K :

Los valores teoricos se utilizaron para comprobar el error de nuestro experimento utilizando:

Para de este modo comprobar la veracidad de nuestros datos.CONCLUSIONES:.El coeficiente de friccin esttico es ligeramente menor al coeficiente de friccin cinetico..El angulo tomado para hallar el coeficiente del plano inclinado cinetico es mayor que el angulo para el coeficiente estatico..coeficiente de friccin est estrechamente relacionado con el material del objeto, y la superficie con la que este interacta.El desplazamiento del objeto no depende de la masa que se le aplique a este sino que, depende del angulo de inclinacin ( por este mismo se hizo necesario utilizar una sola masa para representar el angulo).BIBLIOGRAFA1. Navarro, Jos. Tutor interactivo, Fsica: La ciencia fundamental de la naturaleza, Barcelona (Espaa), MMIV EDITORIAL OCEANO.2. Pierce, Rod. "Sobre Disfruta las Matemticas" Disfruta Las Matemticas. Ed. Rod Pierce. 5 Oct 2011. 21 Aug 2014 3. http://es.slideshare.net/solartime/relaciones-lineales4. http://books.google.com.co/books?id=3k39D_MEeVoC&pg=PA131&lpg=PA131&dq=coeficiente+de+friccion+acrilico+aluminio&source=bl&ots=Pzt7kDcqsm&sig=FfGsUs4lqRbSdNCCfieqzhDXtK0&hl=es-419&sa=X&ei=C8JJVJy-ItWQgwTcoILoAw&redir_esc=y#v=onepage&q=coeficiente%20de%20friccion%20acrilico%20aluminio&f=false5. http://www.lamerce.com/mecanic/images/fregament.pdf