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Universidad Militar Nueva Granada. Moreno Diana, Ocampo Juan, Galindo Mayra, Hormaza Lizeth. Rozamiento.

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Rozamiento Moreno, Diana (58005. Galindo, Mayra (58005. Ocampo, Juan (5800585). Hormaza, Lizeth (5800580) Física Mecánica grupo IND D Universidad Militar Nueva Granada 2017/10/19

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RESUMEN En este trabajo práctico estudiamos las fuerzas de rozamiento tanto dinámica como estática falseando las leyes de la dinámica y la relación entre fuerza de roce y la normal. También observamos sus variaciones al alterar la masa del cuerpo y el ángulo del plano inclinado en el caso de la fuerza de rozamiento estática. Además determinamos el coeficiente de rozamiento para ambos casos. OBJETIVO GENERAL A partir del análisis gráfico determinar los coeficientes de rozamiento estático y cinético para dos diferentes superficies en contacto.

al movimiento traslacional y refleja qué tanta energía mecánica se pierde cuando dos cuerpos inician el movimiento ó se mueven entre sí y es paralela y opuesta al sentido del movimiento. La fuerza de fricción se calcula de la siguiente ecuación: F=μN F= fuerza de fricción μ = coeficiente de fricción N= fuerza normal TIPOS DE FUERZA DE FRICCIÓN: 

Fuerza de fricción estática (Fe): La fuerza de fricción estática (Fe) es una fuerza negativa mayor que la fuerza aplicada la cual no es suficiente para iniciar el movimiento de un cuerpo estacionario.



Fuerza de fricción cinética (Fc): La fuerza de fricción cinética (Fc) es una fuerza negativa que se presenta cuando un cuerpo se mueve con respecto a otro, se opone al movimiento y es de magnitud constante.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Establecer la relación experimental entre la fuerza de rozamiento y la fuerza normal entre dos superficies en contacto.  Determinar a partir de las gráficas los coeficientes de rozamiento estático y cinético para las situaciones que se proponen en la práctica.

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

I. MARCO TEÓRICO QUE ES FRICCIÓN: La fricción es la oposición que presentan las dos zonas de los materiales en contacto, durante el inicio, desarrollo y final del movimiento relativo entre ellas. FUERZA DE FRICCIÓN: La fricción se define como fuerza de fricción (F), es negativa y se opone

Física Mecánica

Figura 1 Diagrama de cuerpo Libre

Universidad Militar Nueva Granada. Moreno Diana, Ocampo Juan, Galindo Mayra, Hormaza Lizeth. Rozamiento.

II. EXPERIMENTO A. Materiales  Plano inclinado  Superficies de diferente material: madera, acrílico, caucho.  Dinamómetro  Set de pesas  Balanza

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por consiguiente la fuerza de deslizamiento necesario para mantener el bloque en movimiento. 6. Una vez obtenidos estos datos procedimos a anotarlos para poder calcular posteriormente el resultado de nuestras anotaciones III.

DATOS

DATOS ACTIVIDAD 1 N° Intentos μ Estatico μ

1

2

3

4

Promedio

20°

23°

21°

24°

21,5°

22°

23°

21°

24°

22,5°

Cinetico Tabla 1 Datos Actividad 1 Figura 2 Fuerza de rozamiento en un plano inclinado

DATOS ACTIVIDAD 2

B. Descripción general de la práctica 1. comenzamos observando los materiales a ser estudiados proponiéndonos al estudio de las fuerzas de rozamiento existentes entre dos superficies 2. Luego procedimos al peso y medida de los mismos para datos 3.

Preparamos cuidadosamente la superficie d e estudio con los materiales del experimento

Figura 3 Dos cuerpos vinculados por una cuerda

4. U n a v e z p u e s t a o l a s u p e r f i c i e a p o ya m o s s o b r e e l n u e s t r o b l o q u e d e madera, observando cuidadosamente que sin efecto de ninguna fuerza nuestro bloque queda en un estado de reposo sin movimiento alguno un tipo de rozamiento estático 5.

Aplicamos entonces una fuerza de UN NEWTON con aceleración c o n s t a n t e , observando y calculando, para obtener así datos precisos del Angulo de inclinación necesaria para el inicio del movimiento, y

Física Mecánica

Figura 4 Diagrama de cuerpo libre m1 y m2

Universidad Militar Nueva Granada. Moreno Diana, Ocampo Juan, Galindo Mayra, Hormaza Lizeth. Rozamiento. ΣFy = 0 N- W Cos θ=0 N= W Cos

que se le aplique y en una superficie inclinada es contrariamente proporcional a su ángulo de inclinación.

ΣFy = 0 W Sen θ fr = 0 W Sen θ μk W Cos θ = 0 W Sen θ = μk W Cos θ 𝒘 𝑺𝒆𝒏 θ 𝒘 𝒄𝒐𝒔 θ

V. CONCLUSIONES 

=μ

Tan θ = μ

0 Peso m2 Intento 1 223,6 Intento 2 Intento 3 Intento 4

3

70

120

170

273,6



323,6 523,6

En este laboratorio experimentamos que el coeficiente de fricción está dado por μ, donde este puede ser cinético o estático, y el coeficiente de rozamiento cinético de un cuerpo con la superficie de un plano inclinado, es igual a la tangente del ángulo conque el cuerpo se desliza sin aceleración, con velocidad constante. El coeficiente estático en un plano inclinado también depende de la tangente del ángulo.

Tabla 2 Datos correspondientes actividad 2

BIBLIOGRAFÍA

m2

y = 0.2918x R² = 0.6643

200

[1] Resnick Halliday Física para Estudiantes de Ciencias e Ingeniería. Tomo I. Edición1998.

150

[2] Física, Serway, Raymond A, edit. Interamericana, México (2008).

100 50 0 0

100

200

300

400

500

600

Grafica 1 Datos experimentales correspondientes a tabla 2

IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS ¿Qué representa la pendiente de la recta obtenida en la gráfica? La pendiente (0,2918x) bajo la grafica representa la relación existente entre la fuerza de m1 y el peso o la normal lo cual da como resultado la aceleración que sufre el cuerpo al someterse a la fuerza de la inclinación que se le da al bloque de madera. ¿Cuándo es máximo el valor de la fuerza de rozamiento? El valor máximo en cualquiera de los casos se da justo antes de que el cuerpo comience a deslizarse porque es el momento en el que la fuerza en una superficie plana es contrariamente proporcional a la Física Mecánica

[3] Física, Resnick, Robert; Halliday, David; Krane, Kenneth S, edit. CECSA (1993) [4] Física, Tipler, Paul A., edit. Reverté, Barcelona (2007). [5] Física I, Mecánica, Alonso, M y Finn E. J., Edit. Fondo Educativo Interamericano, Bogotá (1976).