FUERZAS DE ROZAMIENTOKAREN SUAREZ UNIVERSIDAD DE LA SALLE ________________________________________________________________________________ RESUMEN En este laboratorio fuerzas de rozamiento, se explica que los objetos en movimiento que se encuentren en un estado gaseoso, sólido o líquido experimentan una fuerza opuesta a la de dicho movimiento y se conoce como rozamiento. PALABRAS CLAVES: Dinámico, error, estático, rozamiento, fuerza. ABSTRACT In this laboratory frictional forces, it is explained that moving objects found in a gaseous, solid or liquid state experience a force opposite to that of the said movement and is known as friction. KEY WORDS: Dynamic, error, static, friction, force. OBJETIVOS La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos están en Hallar la relación entre la fuerza de contacto y es una fuerza muy importante razonamiento y la normal entre las dos cuando se estudia el movimiento de los superficies. cuerpos. Es la causante, por ejemplo, de que Determinar el coeficiente de podamos andar. Existe rozamiento incluso rozamiento entre dos superficies. cuando no hay movimiento relativo entre los MARCO TEÓRICO dos cuerpos que están en contacto. Hablamos entonces de (fuerza de rozamiento estática). Todo objeto en movimiento que se encuentre Una vez que el cuerpo empieza a moverse, en contacto con un medio sólido, líquido o hablamos de (fuerza de rozamiento dinámica), gaseoso una fuerza que se opone a dicho esta fuerza es menor que la estática. movimiento. Esta fuerza se conoce como rozamiento. Históricamente los intentos por Una fuerza de rozamiento se relaciona con la describir las leyes que gobiernan a la fuerza de normal por medio de esta expresión. rozamiento comienzan con Leonardo da Vinci FR= µs N (1.1) FR = µk N (1.2) (1452-1519), investigando el deslizamiento de un bloque sobre una superficie plana, al descubrir la manera como actúa esta fuerza y las variables de las cuales depende. El físico francés Amontons junto con Coulomb (1736-1806) que descubrieron que cuando un cuerpo empieza su movimiento, la fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad. Los subíndices s y k hacen referencia a los ACRIL MADE CAUC coeficientes de rozamiento estático y cinético ICO RA HO respectivamente. Coeficiente 0.30246 0.2508 0.4617 de 8 fricción(me dido) Coeficiente 0.29431 0.2867 0.5317 de fricción 6 45 (teórico) Error 2,78% 12,5% 13% relativo MATERIALES TABLA2. 1. 1 gancho de alambre. Coeficientes de fricción hallados en el modelo 2. Lápiz. B. 3. Calculadora. 4. Báscula. ACRILIC MADER CAUCH 5. Pesas en gramos. O A O 6. Bloque de madera. 7. Aparato con superficie inclinada. COEFICIENTE (Adimensional) METODOLOGÍA μ Al llegar al laboratorio se recibe la orientación Valor 0.294316 0.286745 0.5317 de la docente sobre lo que se debe realizar en teóric la práctica, luego de esto se procede a o desarrollar cada uno de los objetivos propuestos por la guía 9 del laboratorio de física 1. Angul 16,4° 16° 28° o Se miden los ángulos y se toma la masa suspendida en el gancho de alambre y la que está en el bloque de madera. Estos son los datos que se obtuvieron haciendo DATOS tangente de cada ángulo según la fórmula y se tomaban como valor teórico. TABLA1. Datos obtenidos en los procesos realizados con el modelo A. Nuevamente se empleó la primera ley de Newton, y con ésta se obtuvo el coeficiente de fricción para cada caso del experimento, los resultados obtenidos a partir de cálculos son Es de exaltar en la tabla 3, la magnitud los siguientes: de los intervalos de ángulos para la base de caucho frente a los pesos apoyados en esta, pues a comparación de los otros materiales, presenta una TABLA3. dimensión más amplia, se debe a que Coeficientes de fricción hallados en el modelo el material de caucho tiene mayor C. adherencia cuando se le ejerce más presión, característica de este ACRILIC MADER CAUCH material. O A O Frecuentemente en el laboratorio, se debía limpiar los instrumentos usados, COEFICIENTE (Adimensional) pues la polución presente en el μ ambiente alteraba los resultados, lo cual se refleja en disminución del medid 0.264743 0.272000 0.4706 coeficiente de rozamiento contra el o tiempo, esto se puede apreciar en la tabla 2. teóric 0.294316 0.286745 0.5317 o ANALISIS DE ERROR En la primera parte nuestra superficie era Error 10% 5,14% 11,48% demasiado lisa por lo tanto el cuerpo de relativ madera sin adicionarle algún peso se deslizaba o lo que aumenta el margen de error, también al determinar si la velocidad es o no constante, en nuestro criterio puede que lo sea, pero en algunas observaciones hay error por parte de ANÁLISIS DE RESULTADOS los integrantes ya que no hay mucha exactitud. Se puede apreciar que los coeficientes En la segunda parte falto más precisión ya que de fricción hallados en el modelo A, en el plano inclinado falto exactitud en el son muy similares al del modelo B, ángulo y además a simple vista se veía una esto se debe a que se hicieron con la velocidad constante. misma cantidad de masa, y con los mismos materiales en las bases. CONCLUSIONES Podemos ver que, en la tabla 2, el En este laboratorio experimentamos valor promedio de la fricción de que el coeficiente de fricción está madera es menor al acrílico, lo dado por µ, donde este puede ser contrario sucede en la tabla 4, la cual cinético o estático, y el coeficiente de se realizó con el modelo B, pues el rozamiento cinético de un cuerpo con acrílico posee mayor coeficiente de la superficie de un plano inclinado, es fricción que la madera, esto se puede igual a la tangente del ángulo con que atribuir a el desgaste que pudo tener la el cuerpo se desliza sin aceleración, base de madera, pues es más propensa con velocidad constante. El a guardar entre sus grietas pequeñas coeficiente estático en un plano partículas. inclinado también depende de la tangente del ángulo. Según los resultados obtenidos podemos comprobar que la fuerza de rozamiento depende del peso, es decir, de la masa del cuerpo, y no del área que está en contacto con la superficie ni de la velocidad que alcanza el cuerpo. El coeficiente de fricción no cambia frente a aumentos de masa, es constante y adimensional, debido a imprecisiones e influencias de laboratorio, los valores que toma ésta varían (tabla 2) (Tabla 4). El caucho es el material con mayor coeficiente de fricción, también es el que más presenta imprecisiones en su medición. El cálculo del coeficiente de fricción se hace más verídico en un plano horizontal, ya que los resultados de los coeficientes de fricción en este se asemejan más unos a otros del mismo material. BIBLIOGRAFÍA • Guía de laboratorio de física 1, practica fuerzas de rozamiento. • Thales.cica.es/rd/Recursos/rd98/f ísica/02/froz.html. • Física re-Creativa –S. Gil y E. Rodríguez – Prentice Hall – Madrid 2001