laboratorio de física vi

8/19/2019 Laboratorio de Física VI

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Laboratorio de Física VI

“Fuerza de Rozamiento”Laboratorio N° 6

INFORME

Integrantes:

Jean Linkoll Ortiz de Orue Cáceres C11 –2-

!iguel "ngel "#aro C11 – 2-

!esa: $%

&ro'esor: "raos C(ea) *erson +l,is

ec(a de realizaci.n: 2/ de octubre

ec(a de entrega: 01 de octubre

2$1 – II


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1) IntroducciónLa 'ricci.n en cueros o ta#bi3n conocido co#o 'uerza de roza#iento está

er#anente#ente resente en nuestras ,idas) 4a sea al #o#ento de

ca#inar sobre suer5cies rugosas) racticar algn deorte o su7etar algn

ob7eto con nuestras #anos) la causa rincial se debe a 8ue las suer5cies

de los cueros en contacto no son co#leta#ente lisas) sino #ás o #enos

áseras9

&ode#os decir entonces 8ue la 'ricci.n es la 'uerza 8ue se oone al

#o,i#iento 4 or ello en los diagra#as 8ue ,ere#os ,as adelante en #arco

te.rico se eresa con sentido ouesto al desliza#iento de un cuero sobre

el lano9

"s; co#o ocurre en nuestra ,ida cotidiana ta#bi3n ocurre en las industrias)en la #a4or;a de las #á8uinas o #ecanis#os se resenta dic(o 'en.#eno<

es i#ortante entonces tener en cuenta la in=uencia 8ue está resenta en

el 'unciona#iento de dic(os #ecanis#os a la (ora de dise>ar las #á8uinas9

+l control de la 'ricci.n en las #á8uinas o #ecanis#os e,ita el desgaste

re#aturo de estas 4 #e7ora la e5ciencia del siste#a9

+n esta ráctica con el 5n de 8ue obtenga#os eeri#ental#ente el

coe5ciente de 'ricci.n estático o cin3tico) utilizare#os un lano inclinado 4

un blo8ue de #adera la cual tiene en una de sus caras una li7a 8ue (e#os

colocado) 4a 8ue esto nos er#itirá co#render las acti,idades a realizar

en el laboratorio 4 reconocer la i#ortancia de la 'ricci.n en el dise>o de#á8uinas o #ecanis#os 8ue resenten roza#iento entre sus artes9


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2) Obeti!os

291? @eter#inare#os eeri#ental#ente la relaci.n 8ue eiste entre la

'uerza de roza#iento 4 la 'uerza nor#al9

292? @e#ostrar eeri#ental#ente 8ue toda suer5cie solida tiene un

corresondiente coe5ciente de roza#iento estático 4 cin3tico9


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") Fundamento #eórico

Cuando un ob7eto está en #o,i#iento 4a sea sobre una suer5cie o en un

#edio ,iscoso co#o aire o agua) eiste resistencia al #o,i#iento or8ue el

ob7eto interacta con su entorno9 " tal resistencia se le lla#a 'uerza de'ricci.n9 Las 'uerzas de 'ricci.n son #u4 i#ortantes en la ,ida cotidiana9

&er#iten 8ue uno ca#ine o corra 4 son necesarias ara el #o,i#iento de

los ,e(;culos con ruedas9 I#agine 8ue traba7a en su 7ard;n 4 llena un bote de

basura con desec(os de (o7as9 Luego intenta arrastrar el bote a tra,3s de la

suer5cie de concreto de su atio) co#o en la 5gura 916a9 +sta suer5cie

es real) no una suer5cie idealizada sin 'ricci.n9A91

La #agnitud de la 'uerza de 'ricci.n estática entre cuales8uiera dos

suer5cies cuales8uiera en contacto tiene los ,alores: A92

@onde la constante adi#ensional Ns se lla#a coe5ciente de 'ricci.n estática

4 n es la #agnitud de la 'uerza nor#al 8ue e7erce una suer5cie sobre la

otra9A92

La #agnitud de la 'uerza de 'ricci.n cin3tica 8ue acta entre dos suer5cies

es

@onde uk se lla#a coe5ciente de 'ricci.n cin3tica9 "un8ue el coe5ciente de'ricci.n cin3tica ,ar;a con la raidez9A92


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$) Materia%es & E'ui(os de

trabao

Bsare#os este blo8ue ara realizar

el @9C9L 4 los cálculos resecti,os

ara (allar la 'uerza de roza#iento

Fi* 2 +%o'ue de Madera

+s el rogra#a con el cual

realizare#os la recoilaci.n)

análisis 4 resentaci.n de los

datos9

Fi* " Inter,ace -asco

+s un disositi,o electr.nico

e8uiado de sensores 8ueresonden a

un #o,i#iento ';sico

Fi* $ .ensor de Fuerza

Con este ob7eto

deter#inare#os el ángulo 8ue

'or#a el blo8ue 4 la cuerda

Fi* / #rans(ortador

Con estas #antendre#os una

osici.n erendicular con la

base oorte del !onta7e realizado Fi* 0 & Vari%%as & tri(ode


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+sta generara #a4or 'ricci.n

debido a su contetura9 La

usare#os en las eerienciasdel laboratorio

Fi* Lia

/) -rocedimientos

-+n este laboratorio) recoila#os 4 anota#os datos sobre el seto

laboratorio9

-@etallare#os aso a aso nuestra agradable eeriencia) los asosco#enzando de la siguiente #anera

91? +l ri#er aso es reunir los

#ateriales necesarios9

Fiura N34 Materia%es Necesarios

92? Dealizar correcta#ente los

ensa#bla7es de los e8uios9

Fiuras N3 15 Montaes a rea%izar


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90? Dealizar las ruebas

necesarias ara obtener los datosre8ueridos

0) 6atos Obtenidos

Los ángulos obtenidos y coeficiente de fricción estático se detallaran en lasiguiente tabla

0*1) 1er Montae7

uente: +laboraci.n

&roia

0*2) 2do Montae7Ensayo F. fricción estática (fs) F. fricción cinética (f k)

1 0.2 N 0.1 N2 0.5 N 0.2 N3 0.6 N 0.3 N4 0.5 N 0.3 N5 0.4 N 0.1 N

uente: +laboraci.n &roia

Fiura N315 -ruebas de

Áng!os8

( " )

coeficiente #efricción cinético

($k)

2%& 0.5126.5& 0.5026& 0.49

2%.1& 0.5126.'& 0.51


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) -rocesamiento de %os 6atos

*1) 1er Montae7

Determinamos el promedio para el coeficiente de fricción cinético:

! " 0.51+0.50+0.49+0.51+0.51

5 E $9$/

*2) 2do Montae

#allando los promedios de $fs% y $f !% se tiene:

f s "0.2+0.5+0.6+0.5+0.4

5 " 0.5 &

f! E 0.1+0.2+0.3+0.3+0.1

5 " 0.'( &

Luego con ayuda de nuestro diagrama de cuerpo libre $D)L% determinamos los

siguientes *alores.)omo se aprecia en la figura +,- de nuestro marco teórico en la superficie/oriontal nos dice ue fuera normal $&% es igual al peso $2% de nuestrobloue de madera.

2or lo tanto:

NDónde:

3asa $m% " 0.0(14 !g $masa del bloue% .gr $masa de la li6a% " 0.0(47 8g

,celeración de la gra*edad $g% " 9.7m

s2

)alculando se obtiene:

2" &

m g " &


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0.0(47 ; 9.7 " &

& " 0.( &

,/ora como sabemos con ayuda del sensor de fuera determinamos ue lafuera aplicada fue de 0.' & con ese dato procederemos a calcular nuestrocoeficiente de roamiento estático.

s ¿f r

N "0.5 N

0.63 N " 0.79

,/ora /allaremos nuestro coeficiente de roamiento cinético

! ¿ f r

N "0.26 N

0.63 N " 0.41

,/ora procedemos a calcular el error porcentual entre los coeficientes deroamiento cinéticos obtenidos:

)álculo del error porcentual:

ε =

|

V teórico−V práctico

V teórico

|.100

" |

0.504 – 0.41

0.504

|.100=¿

1%9/FG

*") #ab%a de Resu%tados

Fer*a

Nor+a!(N)

fricción

estática(fs)

fricción

cinética(fk)

coeficient

e #efriccióncinético

($k)

coeficient

e #efricciónestático

($s)

Error

orcenta!

0.63 0.5 & 0.'( & 0.504 0.79 1.47<

=uente: >laboración 2ropia


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) 9onc%usiones

*1)

?e logró determinar eperimentalmente la relación ue eiste entre la fueraaplicada y la fuera de fricción estas son iguales cuando el cuerpo en estudio

se encuentra en estado de reposo.

*2) ?e pudo comprobar ue toda superficie tiene un respecti*o coeficiente deroamiento tanto estático como cinético. ,demás también pudimos obser*ar ue el coeficiente de roamiento estático es mayor al cinético esto lo podemosobser*ar tanto en los aneos como en la tabla del segundo monta6e.

4) +ib%iora,ía9.1% ,. @l*are A >. #uayta =Bsica 3ecánica 'C >dición =acultada dengenierBa La 2a Eoli*ia '00'. $2ágina 150 capBtulo (%

9.'% 2aul F. GiteHit fBsica 1 principios y problemas 3c. IraHJ#ill ?antaféde Eogotá )olombia 1995. $2ágina 1'' capitulo 5%

9.% =Bsica Da*id #olliday Kobert Kesnic! )ompaMBa >ditorial )ontinental?.,. 1974. $2ágina 1(( capitulo 5%

15) :ne;os

15*1) :ne;o 1 -rimer Ensa&o 2do

Montae7


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15*2) :ne;o 2 .eundo Ensa&o

2do Montae7

15*") :ne;o " #ercer Ensa&o 2do

Montae7

15*$) :ne;o $ 9uarto Ensa&o 2do

Montae7

15*/) :ne;o / /to Ensa&o 2do

Montae7


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