Fuerzas de Friccion-Fisica 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DELALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS PRACTICA DE LABORATORIO N°3 “FUERZAS DE FRICCION” Alumno: Beltrán Mendiguri Luis Carlomagno Código: 161926 Grupo: 105 Puno Perú 2017-I Fuerzas de fricción Informe de física Nro. 3 1. OBJETIVOS Estudiar las características de los coeficientes de rozamiento dinámico y estático de diferentes materiales. Calcular el coeficiente de fricción estático y cinético para deslizamiento en superficies arbitrarias (caso de la madera) Verificar la relación entre el coeficiente de fricción y la fuerza de rozamiento Realizar cálculos cinemáticos basándose en consideraciones dinámicas y mecánicas para los materiales y accesorios empleados 2. FUNDAMENTO TEORICO Cada vez que empujamos o jalamos un cuerpo que descansa en una superficie perfectamente horizontal con una fuerza, se logra impartir una cierta velocidad, este se detiene poco tiempo después de retirar la fuerza. Además, hay ocasiones en que al empujar el objeto este ni siquiera adquiere una velocidad y se mantiene en reposo. Esto se debe a que existe una fuerza que se opone a que este continuara deslizándose. Esta fuerza se conoce como La fuerza de fricción o de rozamiento. La magnitud de esta fuerza opuesta al movimiento depende de muchos factores tales como la condición y naturaleza de las superficies, la velocidad relativa, etc. Se verifica experimentalmente quela fuerza de fricción f, tiene una magnitud proporcional a la fuerza normal N depresión de un cuerpo sobre otro. La constante de proporcionalidad es llamada coeficiente de fricción y lo designamos con la letra griega, la relación queda como. : El signo negativo se justifica debido a que esta fuerza se opone al movimiento de acuerdo a la f i g u r a (1). Si la fuerza F es la fuerza aplicada, lo que mueve al móvil hacia la derecha será la fuerza resultante R dada por la ecuación (2): Fuerzas de fricción Informe de física Nro. 3 Ahora, dado la relación entre la fuerza y la aceleración del móvil podemos escribir la ecuación (3) como: Donde: m, masa del móvil. a, aceleración del móvil debida a la acción de la fuerza F. F, es la fuerza aplicada. N, Es el producto de la masa del móvil y la aceleración gravitacional. Diferenciando la fuerza de fricción estática y la fuerza de fricción cinética, es que la primera evita que comience el deslizamiento y la segunda, se opone a la continuación del deslizamiento una vez comenzado. El objeto se mantiene en reposo cuando se aplica la fricción estática; sin embargo si la fuerza aplicada es mayor que la fuerza de fricción estática máxima, el objeto empieza a moverse y pasamos al régimen de la fricción cinética. La fricción estática máxima está dada por: Dónde: u coeficiente de fricción estático Y la fricción cinética Donde u, es coeficiente de fricción cinética La relación entre la fuerza F que se aplica y la fuerza de fricción f puede representarse mediante la siguiente figura(2) Fuerzas de fricción Informe de física Nro. 3 Figura(2): Relación entre la fuerza aplicada F y la fuerza de fricción f. En general Coeficiente de Coeficiente fe Superficie Fricción estático us fricción cinético uk Madera sobre madera 0.4 0.2 Hielo sobre hielo 0.1 0.03 Metal sobre metal(lubricado) 0.15 0.07 Articulaciones en humanos 0.01 0.01 Corcho sobre aluminio seco 0.4 0.3 Plástico sobre aluminio seco 0.2 0.1 3. EQUIPOS Y MATERIALES. Computadora Personal Software Data Studio instalado Interface Science Workshop 750 Sensor de Movimiento {CI-6742) Sensor de Fuerza (CI-6537) Cajón de fricción (material Madera) Una masa accesoria de 0.25kg Conjunto de pesas (diferentes magnitudes) Carril, tope y polea más 1.6cm de hilo negro Balanza analógica Fuerzas de fricción Informe de física Nro. 3 4. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES Procedimiento para configuración de equipos y accesorios. a) Verificar la conexión e instalación de la interface. b) Ingresar al software Data Studio y seleccionar la actividad Crear experimento. c) Seleccionar sensor de movimiento y sensor de fuerza, de la lista de sensores, efectuar la conexión usando los cables para transmisión de datos de acuerdo a lo indicado por Data Studio. d) Efectuar la calibración correspondiente considerando una frecuencia para disparo de 5 registros por segundo para el sensor de movimiento y un muestreo lento de un registro por segundo para el sensor de fuerza, especificando tracción positiva con un valor máximo de 500gr y mínimo de 0gr. e) Mida y anote la masa del cajón de fricción (Madera), la masa adicional, sensor de fuerza y masa total en la tabla (3). f) Realizar el montaje de equipos y accesorios, tal como se muestra en la figura (3). g) Genere un gráfico para dos de los parámetros medidos por el sensor de movimiento y de fuerza (aceleración y fuerza). h) Aumente la precisión y coloque los encabezados correspondientes en las tablas y gráficas generadas. N a T W W2 a  Fuerzas de fricción Informe de física Nro. 3 Primera actividad (Determinación de los coeficientes de fricción) a. Coloque el móvil a 15 cm del sensor del movimiento b. En la porta pesos coloque una masa de: y pulse el botón de inicio, agregue masa con un avance de 10 g en cada caso. Cuando el conjunto móvil logre movimiento y llegue a la posición final (tope), pulse el botón detener c. De la gráfica generada por la calculadora verifique el valor us y uk, tal como se ve en la figura (2). d. Repetir los pasos de a) hasta d) 10 veces y calcule un promedio de u s y uk ,tal como se ve en la figura (2) e. Calcule los errores absoluto, relativo y porcentual según los datos de la tabla (1). EVENTOS ACELERACION (m/𝒔𝟐 ) FUERZA(newton) MASA 2 (kg) MASA 1 (kg) 1 0.100 0.680 0.105 0.425 2 0.60 0.700 0.110 0.425 3 0.800 0.720 0.115 0.425 4 0.800 0.770 0.120 0.425 5 0.900 0.780 0.125 0.425 6 1.000 0.790 1.30 0.425 7 0.800 0.770 1.35 0.425 8 0.700 0.760 1.40 0.425 9 1.000 0.850 1.45 0.425 10 1.000 0.880 1.50 0.425 5. CUESTIONARIO 1. ¿Según usted a que se debe la diferencia entre us y uk?, explique Según mi opinión se debe a que en el momento de reposo del mineral este posee un coeficiente de rozamiento estático común, en cambio cuando este se rompe en el movimiento y se hace uniforme disminuye, ya que el objeto no necesariamente tiene que vencer al reposo. Fuerzas de fricción Informe de física Nro. 3 2. ¿Será necesario considerar la fricción del conjunto con el aire circulante? Si su respuesta es afirmativa ¿Por qué? No será necesario considera el aire ya que los objetos que se usaron no poseen grandes superficies, y en el salón que se desarrolló el experimento no hubo un gran ingreso de aire 3. ¿De que depende el coeficiente de fricción estático? Se llama rozamiento estático cuando un cuerpo está en reposo, las únicas que actúan sobre el son la fuerza normal y su peso. Si aplicamos una fuerza para provocar movimiento de un cuerpo, representa otra fuerza paralela a la superficie que se opone al movimiento. Se trata de una fuerza de fricción o rozamiento estático directamente proporcional a la fuerza normal; aquí, el cuerpo aún no se mueve o está a punto de moverse 4. El coeficiente de fricción, ¿será el mismo cuando se aplique un lubricante entre las superficies en contacto? No será la misma ya que se puede aminorar mediante uno de estos métodos Las fuerzas de roce se pueden aminorar mediante al menos tres procedimientos: alisando las superficies en contacto, aplicando lubricante alas superficies en contacto o dando una forma aerodinámica, para "romper" el aire (fluido), a los objetos. 5. ¿El coeficiente cinético varía con la velocidad? No; porque depende solo del peso y el coeficiente de roce que es constante y solo depende de si es estático o dinámico. 6. ¿Afecta el peso del bloque a los coeficientes de fricción? El coeficiente de fricción de un material es el mismo para ese material, sin importar el peso. Lo q lo puede afectar es la temperatura, la humedad, el desgaste del material, etc. Si aplicas la misma fuerza a dos bloques de igual material, pero de distinto peso notarás q el más pesado tomará más tiempo en llegar al mismo punto que el otro. La relación entre los pesos y el tiempo te ayuda a calcular el coeficiente de fricción. 7. El coeficiente de fricción, ¿varía según la temperatura del cuerpo? Para grandes cargas el coeficiente de fricción se reduce rápidamente en la medida que la carga se incrementa, en particular cerca del punto de congelamiento. Para cargas pequeñas el coeficiente de fricción es independiente de la fuerza normal. El tamaño de la fuerza friccional varía con la temperatura, con el coeficiente de fricción estática incrementando tres o cuatro órdenes de magnitud entre-1ºC y -25ºC. Fuerzas de fricción Informe de física Nro. 3 Finalmente, el coeficiente de fricción cinética es bastante menor que el estático. 8. La fuerza de fricción, ¿depende de las interacciones entre las moléculas de las dos superficies? La fuerza de fricción, f, es una interacción que se opone al movimiento de una superficie respecto a otra. Se genera debido a los enlaces entre las moléculas en la interface de las superficies, en aquellos lugares en que los objetos están en íntimo contacto., Experimentalmente se encuentra que la fuerza de fricción depende de la naturaleza de las dos superficies, lo que se considera en el coeficiente de Fricción (μ). También depende de la fuerza con que las dos superficies están presionadas una con la otra, es decir depende de la fuerza de contacto o normal (N) 9. Si el móvil empleado (con superficie de corcho) se colocara sobre un plano inclinado ¿Cuál debería ser el ángulo para el cual el cuerpo se quedaría inmóvil? tanα = 4.04 α= 76.09° 10. ¿Que es el coeficiente de viscosidad? ¿Tiene relación con el coeficiente de fricción? Factor numérico que representa la resistencia interna de un líquido a fluir; cuanto mayor sea dicha resistencia, mayor será el coeficiente. Es igual a la fuerza tangencial en dinas por centímetro cuadrado (dina/cm2) transmitida desde un plano del fluido a otro plano paralelo a 1 cm de distancia del anterior y que responde a la diferencia de velocidad del fluido entre los dos planos de 1 cm en la dirección de la fuerza. El coeficiente vario con la temperatura. También denominada viscosidad absoluta. La unidad de medida es el poise, una fuerza de 1 dina/cm2. Fuerzas de fricción Informe de física Nro. 3 6. CONCLUSIONES A partir de los experimentos realizados y a los datos tomados, se puede concluir y resaltar la importancia de la frccion Si no hubiera fricción sería imposible caminar. Debido a que es la ficción la que hace que al caminar nos impulsemos hacia adelante. Incluso sería muy difícil mantener el equilibrio aun estando sin movimiento. Existe una diferencia entre el coeficiente de rozamiento estático del coeficiente de rozamiento cinético, determinando que el coeficiente de rozamiento estático es mayor al cinético. Los coeficientes estático y cinético dependen de las condiciones de preparación y de la naturaleza de las dos superficies y son casi independientes del área de la superficie de contacto. Una vez empezado el movimiento, la fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad. 7. RECOMENDACIONES: Se expuso correctamente la información necesaria para entender el tema, aunque se podría hacer uso de la data para explicar con un video o mediante diapositivas Se podría mejorar citando ejemplos de la vida cotidiana, para que el estudiante puede relacionar sus conocimientos con lo que sucede en el entorno. 8. BIBLIOGRAFIA Guía de laboratorio física UNA-PUNO Física para Ciencias e Ingeniería Libro de John W. Jewett y Raymond A. Serway Fundamentos de física - David Halliday, Jearl Walker y Robert Resnick Documents Similar To Fuerzas de Friccion-Fisica 1Skip carouselcarousel previouscarousel nextFisica informeMovimiento Parabólico de un Proyectil-Fisica 1Informe de Practicas 1 FinalTrabajo de Fisica ( Vamo a Salvar El Ciclo) (1)Fisica Experimental a Nivel Nacional e InternacionalInforme 1 Laboratorio Fisicafuerzas de friccion 2013.docxConservacion de la Energia-Fisica 1Movimiento AmortiguadoUn Automóvil de 9100413 72 Trabajo Colaborativo Fase 2Momento de Inercia-Fisica 1Informe N°1 Equilibrio de fuerzasDinamica Lineal y Circular Albert Einstein 2014Cinemática de La Partícula06trabajo y Energia 1Otros ejercicios (Segunda Ley de Newton).pdfESTATICAGuia de Trabajo y Energia-2013PROBLEMARIO-FISICA-I-Tercer-Parcial.docxADICIONALESGuia - 2da ParteSeminario Trabajo Energía.docxEx 2 2014-1.SolucionarioFricción3ra Ley de Newton Plano InclinadoFuerzas Conn RoceTaller de Trabajo y Energc3adaProblemas Resueltos Capitulo 7 SERWAY (Página 2) - Monografiassegundopmr20parejaMore From Luis Carlomagno Beltran MendiguriSkip carouselcarousel previouscarousel nextLeyenda Topografica - Autocad - Civil 3D- WordMomento de Inercia-Fisica 1LiderazgoConservacion de la Energia-Fisica 1Equilibrio de fuerzas-Fisica 1Menú del pie de páginaVolver arribaAcerca deAcerca de ScribdPrensaNuestro blog¡Únase a nuestro equipo!ContáctenosRegístrese hoyInvitar amigosObsequiosAsistenciaAyuda / Preguntas frecuentesAccesibilidadAyuda de compraAdChoicesEditoresLegalTérminosPrivacidadCopyrightRedes socialesCopyright © 2018 Scribd Inc. .Buscar libros.Directorio del sitio.Idioma del sitio: English中文EspañolالعربيةPortuguês日本語DeutschFrançaisTurkceРусский языкTiếng việtJęzyk polskiBahasa indonesiaUsted está leyendo una previsualización gratuita.DescargarCerrar diálogo¿Está seguro?This action might not be possible to undo. 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