informe 6 rozamiento fisica 3- unac

8/18/2019 informe 6 rozamiento Fisica 3- UNAC

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Experimento 06: Fuerzas de Rozamiento

I. Objetivos:

• Estipular el coeficiente de rozamiento entre dos superficies con cuerpos en

movimiento.

• Afianzar los conocimientos mediante experimentos y a su vez, practicar

ejercicios de la denominada fuerza de rozamiento.

• Estudio de las fuerzas de rozamiento entre un cuerpo y una superficie

rugosa.

• Determinación de los coeficientes de rozamiento.

II. Materiales:

• Hoja Milimetrada

• Hoja Logartmica

• !alculadora !ientfica

• Móvil• "esas

• Dinamómetro

• #alanza Digital

III. Teoría

Fuerza de rozamiento

$e define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, entre dos superficies

en contacto, a a%uella %ue se opone al movimiento entre am&as superficies

'fuerza de fricción din(mica) o a la fuerza %ue se opone al inicio del

movimiento 'fuerza de fricción est(tica). $e genera de&ido a las

imperfecciones, mayor mente microscópicas, entre las superficies en contacto.

Estas imperfecciones *acen %ue la fuerza perpendicular R entre am&as

superficies no lo sea perfectamente, si no %ue forme un (ngulo + con la

normal 'el (ngulo de rozamiento). "or tanto, la fuerza resultante se compone

de la fuerza normal 'perpendicular a las superficies en contacto) y de la

fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.

Rozamiento entre super!i"ies de dos s#lidosEn el rozamiento entre cuerpos sólidos se *a o&servado %ue son v(lidos de

forma aproximada los siguientes *ec*os empricos La fuerza de rozamiento

tiene dirección paralela a la superficie de apoyo. El coeficiente de rozamiento

depende exclusivamente de la naturaleza de los cuerpos en contacto, as

como del estado en %ue se encuentren sus superficies. La fuerza m(xima de

rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal %ue act-a entre las

superficies de contacto.El rozamiento puede variar en una medida muc*o menor de&ido a otros

factores


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. El coeficiente de rozamiento es pr(cticamente independiente del (rea de las

superficies de contacto.

/. El coeficiente de rozamiento cin0tico es pr(cticamente independiente de la

velocidad relativa entre los móviles.

1. La fuerza de rozamiento puede aumentar ligeramente si los cuerpos llevan

muc*o tiempo sin moverse uno respecto del otro ya %ue puedensufrir atascamiento entre s.

Existen dos tipos de rozamiento o fricción, la !ri""i#n est$ti"a '2E) y

la !ri""i#n din$mi"a '2D). El primero es la resistencia %ue se de&e superar

para poner en movimiento un cuerpo con respecto a otro %ue se encuentra en

contacto. El segundo, es la resistencia, de magnitud considerada constante,

%ue se opone al movimiento pero una vez %ue 0ste ya comenzó. En resumen,

lo %ue diferencia a un roce con el otro, es %ue el est(tico act-a cuando los

cuerpos est(n en reposo relativo en tanto %ue el din(mico lo *ace cuando ya

est(n en movimiento.

I%. Experimento

&ro"edimiento

Medir la fuerza mnima necesaria para %ue un cuerpo a&andone el estado de reposo y

la fuerza %ue *ace %ue el móvil se mueva a velocidad constante.

2igura n3 Montaje del experimento

'. !olocamos el móvil en una superficie 'no lisa), antes de eso procedemos a pesar

el móvil en la &alanza digital.(. 4nimos el dinamómetro y el móvil, y se registra la fuerza mnima %ue se re%uiere

para *acer %ue el móvil se deslice, a su vez registramos tam&i0n la fuerza %ue

*ace %ue el móvil se mantenga a velocidad constante.). $e a5ade peso al móvil y en seguida se procede a calcular el rozamiento est(tico

y cin0tico, y se repite el procedimiento varias veces registrando todo en una *oja

de apuntes.

Resultados

T*+,* -'


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'Movimiento inminente)m'6g) 7./89 7.119 7.:7; 7.:;< 7.=89 7.877

2'>) 7.1; 7.: 7.


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#alanza

Digital

&lanco &ueno

"lano

rectangular

2igura n38

*n$lisis uantitativo:

Beora4sando el m0todo de mnimos cuadradosCmx&, pero xlogt, ylogH y &log2₀ → logF = mlog(masa) + log F ₀

•m=

NΣxy− ΣxΣy NΣx ²−( Σx) ²

b= Σx ² Σy− ΣxyΣx NΣx ²−( Σx) ²

En el experimento -': Movimiento inminente

F = F 0×mn

Mediante mnimos cuadrados *allamos F

0 y n

F 0=1.70

, n=1.22

Las ecuaciones *alladas son

&apel Milim/tri"o &apel ,oarítmi"o F =1.70×masa1.22 log2.//Flog'masa)log'.87)

$eg-n teora

F 1 us2m333. 4'5

En el an(lisisGF1m 7 ! 033 4(5Dónde es la pendiente.

"or lo tanto1 us 233 4)5

Dondeus 1 833.. 495

@eemplazando en la ecuación 495 tenemosus 10.'(9


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En el experimento -(: Movimiento "on velo"idad "onstante

F = F 1×m p

Mediante mnimos cuadrados *allamos F 1 y p

F 1=1.48

, p=1.30

Las ecuaciones *alladas son

&apel Milim/tri"o &apel ,oarítmi"o

F =1.48×masa1.30 log2.17Flog'masa)log'.:;)

;allando los "oe!i"ientes de rozamiento:

Según teoría:F = uk *mg………. (4)

En el análisis:F=Zm + f 0´…… (5)

Dónde:Z es la pendiente.

Por lo tanto:Z= uk *g…… (6) Dónde:uk =Z/g…… (7)

Uk =0.1329

%I. =IOE=

El grupo se preguntó las siguienes interrogantes

"or %u0 en el er dato 'masa 7./89 Ig) de am&as ta&las la fuerza es la mismaJ

Al realizar el experimento, influye la precisión de la persona %ue realiza el

experiemento J

Las ecuación %ue relacionan la fuerza y la masa, tanto la el coeficiente cin0tico

como estatico, "or %ue el exponente de la masa son .// y .17 si est(s graficasrepresentan un corportamiento linealJ


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.

%II. O,>=IOE=

Mientras m(s (spera sea la superficie, mayor ser( la fuerza de roce.

"udimos adem(s compro&ar %ue el coeficiente de rozamiento est(tico es m(s alto

%ue el coeficiente de rozamiento din(mico lo %ue trae apareada la gran diferencia

entre las fuerzas de rozamiento %ue se ejercen mientras el cuerpo est( %uieto y

una vez %ue se *a iniciado el movimiento.

• 4tilizamos la verificación de la $egunda Ley de la din(mica Ley de >eKton, %ue a

diferencia de cómo la aprendimos en clase 'de manera teórica y aplicada a

ejercicios), pudimos demostrarla adem(s en la pr(ctica.

• !uando se est( realizando el experimento es fundamental tener precisión, por%ue

de no ser preciso en t0rminos de medidas los resultados seran irreales.

• Los exponentes de las ecuación experimentales el resultado es .// y .17 lo cual

se aproxima a , es significa %ue la ecuación tiene una tendencia lineal.

%III. +I+,IO?R*FI*

'. *ttpKKK.fisicarecreativa.cominformes?nformesmodelo7.pdf la fec*a de

consulta fue el 8 de octu&re del /71.

(. *ttpmjfisica.&logspot.compdoKnloads.*tml la fec*a de consulta fue el ; deoctu&re del /71.

). *ttpKKK.cosasli&res.comsearc*pdffisicaclasicaymoderna9 la fec*a de

consulta fue el ; de octu&re del /71.9. es.wikipedia.org/wiki/Fricción. La fec*a de consulta fue el ; de octu&re del

/71.@. B.illiam Lam&e, @o&ert N. *itman. Mec(nica de $uelos. ?nstituto

Becnológico de Massac*usetts. >oriega Editores. M0xico. 998. La fec*a de

consulta fue el 9 de octu&re del /71.6. O#oundary Lu&ricationP. 4niversity of Bexas at Qustin Mec*anical

Engineering Department. La fec*a de consulta fue el 9 de octu&re del /71
http://www.fisicarecreativa.com/informes/Informes-modelo0.pdf%2013/05/13http://mjfisica.blogspot.com/p/downloads.htmlhttp://www.cosaslibres.com/search/pdf/fisica-clasica-y-moderna/9%20http://mjfisica.blogspot.com/p/downloads.htmlhttp://www.cosaslibres.com/search/pdf/fisica-clasica-y-moderna/9%20http://www.fisicarecreativa.com/informes/Informes-modelo0.pdf%2013/05/13

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