Universidad Nacional Autnoma de MxicoFacultad de ingeniera

Laboratorio cinemtica y dinmicaPractica IVFRICCION CINETICA

Alumnos:

23.Abril.2014

OBJETIVOS-Determinar la magnitud de la aceleracin de un cuerpo que se desplaza de manera rectilnea sobre un plano inclinado.- Obtener el coeficiente de friccin dinmico entre dos superficies en contacto.

Introduccin.Al desarrollar esta prctica proporcionaremos los elementos necesarios para que se pueda determinar la fuerza de friccin que acta sobre una partcula, o cuerpo, que se encuentre ya sea en reposo o en movimiento. Con ello, entre otras cosas, demostraremos que no siempre el coeficiente ser N. Se dice que se generan fuerzas de friccin entre dos superficies en contacto, no lisas, cuando una de ellas tiende a moverse con respecto a la otra o cuando ambas tienden a hacerlo. Esas fuerzas, debidas al rozamiento, son de interaccin es decir que son de igual magnitud y direccin tangentes a la superficie. No obstante que al tratarse de partculas en movimiento o de cuerpos que solo se trasladen al moverse (si existe rozamiento entre las fuerzas de contacto), la fuerza de friccin que acta sobre ellos es la limite, es decir de magnitud N. Al estudiar la dinmica de los cuerpos rgidos y especficamente en lo correspondiente a cuerpos circulares que ruedan sin deslizar, veremos que la fuerza de friccin que ejercen sobre estos las superficies que los soportan, pueden tener un mdulo menor que k N o de igual valor dado por este producto, segn las condiciones del problema. Metodologa.1. Con ayuda de su profesor, verifique que todo el equipo est conectado adecuadamente. Instale el arreglo mostrado en la figura No. 1, considere = 30 grados mida la masa del bloque de madera y tome la pesa que permita que el sistema no permanezca en equilibrio.2. Encienda la computadora y la interfaz, d doble clic en el cono Data Studio y espere a que cargue totalmente el sistema.3. Seleccione el sensor de movimiento dando clic sobre el canal 1 de la interfaz.El sistema est listo para realizar el experimento.4. Con el fin de graficar los datos de posicin y tiempo durante el movimiento, basta arrastrar de la parte superior izquierda la posicin ch 1 & 2 (m) a la inferior izquierda sobre la opcin GRAPH. Esta accin deber mostrar la ventana de graficacin.5. Ya que se tienen los ajustes necesarios, coloque el bloque de madera sobre el riel. De un clic sobre el icono Start para iniciar el experimento y suelte el bloque.EQUIPO A UTILIZARa) Riel con soporte.b) Polea ajustablec) Interfaz Science Workshop 750 con accesorios.d) Sensor de movimiento con accesorios.e) Indicador de ngulo.f) Computadora.g) Bloque de maderah) Conjunto de masas de 20, 50 y 100 gr.

Desarrollo.Se sabe que el diagrama de cuerpo libre del sistema es:

A partir de ah se obtienen las ecuaciones para desarrollar la prctica.Para que existiera desplazamiento la masa fue de 150 gramos.Para el boque A

T-Fr-WASEN=ma(a)________________(1)

N-WACOS=0N= WACOS =.150(9.81)COS30= 1.4209NSe sabe que aceleracin de A es igual a aceleracin de B Y W=mg

Para el bloque B

-WB+T= mB(a)T= mB(ab)- WB_____________ Sustituir en 1mB(a)- WB-sN-WASEN=mA(a)Despejando.-sN= mB(a)- WB+ WASEN+mA(a)s=Sustituyendo valores s= =0.45 NCon cartn. De la grfica de la computadora obtuvimos la ecuacin de desplazamiento.+c Derivando.+c ecuacin de desplazamiento.

Usando la ecuacin.s=Sustituyendo el valor de la aceleracins= =0.46 N

Aceleraciones en superficies. Lisa= 0.506m/s^2 Cartn= .208 m/s^2Coeficiente de friccin en superficies. Lisa= 0.45 Cartn=0.46 Interprete el significado fsico de cada uno de los coeficientes obtenidos.A = 104 [m/s^2 ] B = 0.222[m/s ] C = 0.271 [m ]Determine el valor de la magnitud de la aceleracin del bloque dinmico.a = .208[ m / s^2 ]

CUESTIONARIO1. Reporte las ecuaciones obtenidas para s = s(t) y de ah explique como se obtiene el valor la magnitud de la aceleracin. Derivamos para obtener los valores de aceleracin correspondiente.2. Qu tipo de movimiento tiene el bloque de madera?M.R.U.A3. Haga el diagrama de cuerpo libre tanto para el bloque como para la pesa y establezca las ecuaciones de movimiento para cada uno de ellos.

4. Obtenga el modelo matemtico que determina el valor del coeficiente de friccin entre las superficies de contacto.s=5. Con el valor de la magnitud de la aceleracin obtenida para cada evento, obtenga el valor del coeficiente de friccin dinmica.Coeficiente de friccin en superficies. Lisa= 0.45 Cartn=0.466. Determine las expresiones correspondientes para la rapidez en cualquier instante de cada evento.7. Elabore sus comentarios y las conclusiones correspondientes de la prctica.