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Trabajo FinalDiseño de presentaciones y su publicación en la Web

Realizado por: José Antonio Briz SánchezProfesor de Física y Química

I.I.T. Galileo Galilei

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Esta práctica de laboratorio, va dirigida a los alumnos de 1º de bachillerato que cursan la asignatura de Física y Química

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Determinación del coeficiente de rozamiento

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Objetivos

• Determinación experimental del coeficiente de rozamiento estático y dinámico

• Comparar ambos coeficientes• Magnitudes de las que depende• Extraer alguna conclusión con

los datos obtenidos

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M A T E R I A L ( 1 )

• Carro de madera y mesa• Pesas y portapesas

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M A T E R I A L ( 2 )

• Barras soportes• Nueces• Hilo

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M A T E R I A L ( 3 )

• Balanza• Puertas ópticas

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M A T E R I A L ( 4 )

• Pie• Metro• Polea

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M O N T A J E D E L E X P E R I M E N T O ( 1 )

• Montamos los soportes• Hacemos una estimación de la longitud del hilo que

necesitamos• Unimos el carrito de madera a través del hilo con el

portapesas como se muestra en la fotografía

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M O N T A J E D E L E X P E R I M E N T O ( 2 )

• Montamos la polea• Colocamos las puertas ópticas• Conectamos el sistema y probamos que los tiempos se toman

correctamente

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T O M A D E D A T O S ( 1 )

• Pesamos el carrito con el contrapeso y anotamos la masa

• Pesamos el portapesas con las pesas y anotamos la masa

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T O M A D E D A T O S ( 2 )

• Colocamos las pesas en el portapesas y lo soltamos

• Anotamos el tiempo medido por las puertas ópticas

• Ponemos a cero el cronómetro

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T O M A D E D A T O S ( 3 )

Repetimos de nuevo la toma de datos al menos unas 10 veces

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RESULTADOS

t = 1,23 s

1,3L = 54,16 cm

1,1

1,3

1,2

1,2 Pesas = 110,17 g

1,3

1,2

1,2

1,3 Carro = 336,92 g

1,2

MASAS Y LONGITUDt (s)

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CÁLCULO MÁTEMATICO DE μd ( 1 )

• Lo primero es calcular la aceleración total con la que se mueve el sistema, ya que es un M.R.U.A.

2

2

1taX =

2

2

72,0

23,12

15416,0

s

ma

a

=

=

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CÁLCULO MÁTEMATICO DE μd ( 2 )

• Aplicamos la segunda ley de Newton

23,0

72,044709,08,9·33698,08,9·11017,0

==−

=−

=∑

d

d

r amFP

amF

µµ

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Recordamos que para calcular ahora el coeficiente de rozamiento estático, nos enfrentamos a un problema de:

E S T Á T I C A

Se cumple pues: 0=∑F

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CÁLCULO MÁTEMATICO DE μe ( 1 )

• μe

• Toma de datos• Ahora tenemos que ir

colocando pesas de tal forma que el carrito no se mueva

• Justo en el momento de empezar a moverse, ese será el valor de las masas que cumplen que la suma de todas las fuerzas es cero

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CÁLCULO MÁTEMATICO DE μe ( 2 )

DATOS

Pesas = 177,76 g

Carro = 359,30 g

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CÁLCULO MÁTEMATICO DE μe ( 3 )

• Estamos ahora en un caso de estática por tanto se cumple:

49,0

08,9·3593,08,9·17776,0

0

0

==−

=−

=∑

d

e

rFP

F

µµ

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Repetiremos los mismos experimentos, cambiando la posición del carrito, apoyándolo sobre un lateral.

Tomaremos los mismos datos, con las mismas masas y la misma longitud, entre las puertas ópticas.

Lo mismo apoyando el carrito sobre la tercera superficie. Tomamos datos de nuevo.

Realizamos los mismos cálculos que en las dos primeras experiencias.

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CONCLUSIONES

• El coeficiente de rozamiento estático es siempre mayor que el dinámico.

• El coeficiente de rozamiento depende de la naturaleza de las superficies en contacto.

• El coeficiente de rozamiento es independiente del área.

• Es una magnitud adimensional.• Es siempre menor de la unidad.