COEFICIENTE DE FRICCINMuoz, Mauricio. Rodrguez, Carlos E. Goyes, Angy. Patio, Karol. Alegra, Julieth.Laboratorio. De Fsica I, Departamento de Fsica-Universidad del ValleSantiago de Cali, 21 de Abril de 2014.

RESUMEN: En esta prctica de laboratorio se medir el coeficiente de friccin esttico y dinmico, generado entre un bloque de madera y un plano inclinado. Para obtener los resultados del coeficiente de friccin esttico se realizo una variacin en el ngulo del plano hasta lograr que el bloque se deslice hacia abajo. Luego para la determinacin del coeficiente de friccin dinmico se fija el plano inclinado (con un ngulo de 45) y se ata a un extremo del bloque de madera una masa hasta lograr moverlo con una velocidad constante.

INTRODUCCIN:Se define a la friccin como una fuerza resistente que acta sobre un cuerpo, que impide o retarda el deslizamiento de este respecto a otro o respecto a la superficie con que se encuentre en contacto. Esta fuerza es siempre tangencial a la superficie en los puntos de contacto con el cuerpo, y tiene un sentido tal que se opone al movimiento posible o existente del cuerpo respecto a esos puntos. Por otra parte estas fuerzas de friccin estn limitadas en magnitud y no impedirn el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes.

OBJETIVO: Estudio del coeficiente esttico y dinmico.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: Medir el coeficiente de friccin esttico entre dos bloques de madera. Medir el coeficiente de friccin dinmico entre dos bloques de madera. Anlisis de cmo afecta la friccin en el movimiento sobre el plano inclinado.

MARCO TERICO:En el desarrollo de este laboratorio nos encontramos con dos coeficientes de friccin, uno es el esttico que acta como una resistencia la cual se debe superar para poner un cuerpo en movimiento con respecto a otro con el que se encuentra en contacto. El segundo, es una fuerza de magnitud considerada constante que se opone a l movimiento una vez que este ya ha comenzado. En resumen, lo que diferencia un roce con el otro, es que el esttico acta cuando los cuerpos estn en reposo relativo y el dinmico acta cuando estn en movimiento.

Coeficiente de friccin esttico

q

m1

m1g

Figura 1.

Del diagrama de fuerzas de la figura 1 se tiene: m1gsen - fe = 0 (ec 1) N - m1cos = 0 (ec 2)

Y por lo tanto el coeficiente de friccin esttico queda: e = tan (ec 3)Siendo el Angulo mnimo para que el bloque se ponga en movimiento con respecto al plano.

Coeficiente de friccin dinmico:

Tq

fdm1

m2m1g

m2g

Figura 2.

Del diagrama de fuerzas de la figura 2, cuando m1 se mueve hacia arriba del plano inclinado con velocidad constante, se tiene que:m2g m1gsen - fd (ec 4)

Siendo m2la masa mnima necesaria para que el cuerpo se mueva hacia arriba con velocidad constante. Cuando el m2 se mueve hacia abajo del plano con velocidad constante, se tiene que:

m1gsen -m'2g - fd = 0 (ec 5)

Siendo m'2 la masa necesaria para que el cuerpo se mueva hacia abajo con velocidad constante. De las ecuaciones (4) y (5) se obtiene que el coeficiente de friccin dinmico d es:

d= (ec 6)

Igualando fd en las ecuaciones (4) y (5), se obtiene la siguiente relacin:

m1 sen =(ec 7)

Combinado las ecuaciones (6) y (7) y si = 45, queda que:

e = (ec 8)

MONTAJE EXPERIMENTAL:

Materiales requeridos.

Un plano inclinado de madera. Un taco de madera. Escuadra de 45 o Una polea. Un portapesas con sus respectivas pesas. Nivelador Dulce abrigo

Montaje ExperimentalFigura 4.

Para dar inicio a la prctica de laboratorio comenzamos con el montaje que muestra la figura 4, primero limpiando bien la superficie del plano inclinado y el taco de madera m1 con el dulce abrigo, para evitar que se presenten rugosidades. Luego verificamos que el plano inclinado estuviese nivelado, esto se hizo utilizando el nivel. Despus colocamos el taco de madera en un punto cualquiera del plano inclinado bajo un ngulo pequeo, y posteriormente comenzamos a variar el ngulo hasta lograr que el taco de madera iniciara su movimiento, de esta forma hallamos el valor del ngulo. Luego realizamos este mismo procedimiento cinco veces para encontrar un promedio del ngulo. Posterior a esto se procedi a aumentar el peso del taco de madera mediante la ayuda de un juego de pesas, luego de variar la masa en cuatro ocasiones y repetir el procedimiento descrito inicialmente se procedi a calcular el valor del coeficiente de friccin esttico para diferentes masas con sus respectivos ngulos de inclinacin, con la ayuda da las ecuaciones que describen esta situacin (ec 1), (ec 2) y (ec 3).

La siguiente parte de la prctica de laboratorio consisti en medir el coeficiente de friccin dinmico, realizando el montaje que muestra la figura 4 y trabajando en el plano inclinado bajo un ngulo de 45o. Enseguida colocamos una masa m2 y proporcionamos una pequea sacudida a la mesa sobre la cual se encuentra el plano, para que el bloque pudiera moverse hacia arriba con velocidad constante. Luego colocamos una masa m'2 para que el bloque se moviera hacia abajo con velocidad constante. Con las relaciones de igualdad y con el valor de las masas del contrapeso, en las cuales el taco de madera inicio movimiento, encontramos el coeficiente de friccin dinmico.

RESULTADOS:

CONCLUSIONES:

La medicin de una magnitud tan pequea y exacta como el coeficiente de friccin entre dos superficies, est sujeta a numerosos errores cuando se utilizan aparatos o y montajes simples como el utilizado en el laboratorio, por esta razn la comprobacin de las relaciones de igualdad, son aproximados.

BIBLIOGRAFIA:

https://sites.google.com/a/correounivalle.edu.co/experimentacion-fisica1/

http://www.monografias.com/trabajos15/coeficiente-friccion/coeficiente-friccion.shtml