informe 6 rozamiento Fisica 3- UNAC
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8/18/2019 informe 6 rozamiento Fisica 3- UNAC
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Experimento 06: Fuerzas de Rozamiento
I. Objetivos:
• Estipular el coeficiente de rozamiento entre dos superficies con cuerpos en
movimiento.
• Afianzar los conocimientos mediante experimentos y a su vez, practicar
ejercicios de la denominada fuerza de rozamiento.
• Estudio de las fuerzas de rozamiento entre un cuerpo y una superficie
rugosa.
• Determinación de los coeficientes de rozamiento.
II. Materiales:
• Hoja Milimetrada
• Hoja Logartmica
• !alculadora !ientfica
• Móvil• "esas
• Dinamómetro
• #alanza Digital
III. Teoría
Fuerza de rozamiento
$e define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, entre dos superficies
en contacto, a a%uella %ue se opone al movimiento entre am&as superficies
'fuerza de fricción din(mica) o a la fuerza %ue se opone al inicio del
movimiento 'fuerza de fricción est(tica). $e genera de&ido a las
imperfecciones, mayor mente microscópicas, entre las superficies en contacto.
Estas imperfecciones *acen %ue la fuerza perpendicular R entre am&as
superficies no lo sea perfectamente, si no %ue forme un (ngulo + con la
normal 'el (ngulo de rozamiento). "or tanto, la fuerza resultante se compone
de la fuerza normal 'perpendicular a las superficies en contacto) y de la
fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.
Rozamiento entre super!i"ies de dos s#lidosEn el rozamiento entre cuerpos sólidos se *a o&servado %ue son v(lidos de
forma aproximada los siguientes *ec*os empricos La fuerza de rozamiento
tiene dirección paralela a la superficie de apoyo. El coeficiente de rozamiento
depende exclusivamente de la naturaleza de los cuerpos en contacto, as
como del estado en %ue se encuentren sus superficies. La fuerza m(xima de
rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal %ue act-a entre las
superficies de contacto.El rozamiento puede variar en una medida muc*o menor de&ido a otros
factores
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. El coeficiente de rozamiento es pr(cticamente independiente del (rea de las
superficies de contacto.
/. El coeficiente de rozamiento cin0tico es pr(cticamente independiente de la
velocidad relativa entre los móviles.
1. La fuerza de rozamiento puede aumentar ligeramente si los cuerpos llevan
muc*o tiempo sin moverse uno respecto del otro ya %ue puedensufrir atascamiento entre s.
Existen dos tipos de rozamiento o fricción, la !ri""i#n est$ti"a '2E) y
la !ri""i#n din$mi"a '2D). El primero es la resistencia %ue se de&e superar
para poner en movimiento un cuerpo con respecto a otro %ue se encuentra en
contacto. El segundo, es la resistencia, de magnitud considerada constante,
%ue se opone al movimiento pero una vez %ue 0ste ya comenzó. En resumen,
lo %ue diferencia a un roce con el otro, es %ue el est(tico act-a cuando los
cuerpos est(n en reposo relativo en tanto %ue el din(mico lo *ace cuando ya
est(n en movimiento.
I%. Experimento
&ro"edimiento
Medir la fuerza mnima necesaria para %ue un cuerpo a&andone el estado de reposo y
la fuerza %ue *ace %ue el móvil se mueva a velocidad constante.
2igura n3 Montaje del experimento
'. !olocamos el móvil en una superficie 'no lisa), antes de eso procedemos a pesar
el móvil en la &alanza digital.(. 4nimos el dinamómetro y el móvil, y se registra la fuerza mnima %ue se re%uiere
para *acer %ue el móvil se deslice, a su vez registramos tam&i0n la fuerza %ue
*ace %ue el móvil se mantenga a velocidad constante.). $e a5ade peso al móvil y en seguida se procede a calcular el rozamiento est(tico
y cin0tico, y se repite el procedimiento varias veces registrando todo en una *oja
de apuntes.
Resultados
T*+,* -'
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'Movimiento inminente)m'6g) 7./89 7.119 7.:7; 7.:;< 7.=89 7.877
2'>) 7.1; 7.: 7.
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#alanza
Digital
&lanco &ueno
"lano
rectangular
2igura n38
*n$lisis uantitativo:
Beora4sando el m0todo de mnimos cuadradosCmx&, pero xlogt, ylogH y &log2₀ → logF = mlog(masa) + log F ₀
•m=
NΣxy− ΣxΣy NΣx ²−( Σx) ²
b= Σx ² Σy− ΣxyΣx NΣx ²−( Σx) ²
En el experimento -': Movimiento inminente
F = F 0×mn
Mediante mnimos cuadrados *allamos F
0 y n
F 0=1.70
, n=1.22
Las ecuaciones *alladas son
&apel Milim/tri"o &apel ,oarítmi"o F =1.70×masa1.22 log2.//Flog'masa)log'.87)
$eg-n teora
F 1 us2m333. 4'5
En el an(lisisGF1m 7 ! 033 4(5Dónde es la pendiente.
"or lo tanto1 us 233 4)5
Dondeus 1 833.. 495
@eemplazando en la ecuación 495 tenemosus 10.'(9
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En el experimento -(: Movimiento "on velo"idad "onstante
F = F 1×m p
Mediante mnimos cuadrados *allamos F 1 y p
F 1=1.48
, p=1.30
Las ecuaciones *alladas son
&apel Milim/tri"o &apel ,oarítmi"o
F =1.48×masa1.30 log2.17Flog'masa)log'.:;)
;allando los "oe!i"ientes de rozamiento:
Según teoría:F = uk *mg………. (4)
En el análisis:F=Zm + f 0´…… (5)
Dónde:Z es la pendiente.
Por lo tanto:Z= uk *g…… (6) Dónde:uk =Z/g…… (7)
Uk =0.1329
%I. =IOE=
El grupo se preguntó las siguienes interrogantes
"or %u0 en el er dato 'masa 7./89 Ig) de am&as ta&las la fuerza es la mismaJ
Al realizar el experimento, influye la precisión de la persona %ue realiza el
experiemento J
Las ecuación %ue relacionan la fuerza y la masa, tanto la el coeficiente cin0tico
como estatico, "or %ue el exponente de la masa son .// y .17 si est(s graficasrepresentan un corportamiento linealJ
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%II. O,>=IOE=
Mientras m(s (spera sea la superficie, mayor ser( la fuerza de roce.
"udimos adem(s compro&ar %ue el coeficiente de rozamiento est(tico es m(s alto
%ue el coeficiente de rozamiento din(mico lo %ue trae apareada la gran diferencia
entre las fuerzas de rozamiento %ue se ejercen mientras el cuerpo est( %uieto y
una vez %ue se *a iniciado el movimiento.
• 4tilizamos la verificación de la $egunda Ley de la din(mica Ley de >eKton, %ue a
diferencia de cómo la aprendimos en clase 'de manera teórica y aplicada a
ejercicios), pudimos demostrarla adem(s en la pr(ctica.
• !uando se est( realizando el experimento es fundamental tener precisión, por%ue
de no ser preciso en t0rminos de medidas los resultados seran irreales.
• Los exponentes de las ecuación experimentales el resultado es .// y .17 lo cual
se aproxima a , es significa %ue la ecuación tiene una tendencia lineal.
%III. +I+,IO?R*FI*
'. *ttpKKK.fisicarecreativa.cominformes?nformesmodelo7.pdf la fec*a de
consulta fue el 8 de octu&re del /71.
(. *ttpmjfisica.&logspot.compdoKnloads.*tml la fec*a de consulta fue el ; deoctu&re del /71.
). *ttpKKK.cosasli&res.comsearc*pdffisicaclasicaymoderna9 la fec*a de
consulta fue el ; de octu&re del /71.9. es.wikipedia.org/wiki/Fricción. La fec*a de consulta fue el ; de octu&re del
/71.@. B.illiam Lam&e, @o&ert N. *itman. Mec(nica de $uelos. ?nstituto
Becnológico de Massac*usetts. >oriega Editores. M0xico. 998. La fec*a de
consulta fue el 9 de octu&re del /71.6. O#oundary Lu&ricationP. 4niversity of Bexas at Qustin Mec*anical
Engineering Department. La fec*a de consulta fue el 9 de octu&re del /71
http://www.fisicarecreativa.com/informes/Informes-modelo0.pdf%2013/05/13http://mjfisica.blogspot.com/p/downloads.htmlhttp://www.cosaslibres.com/search/pdf/fisica-clasica-y-moderna/9%20http://mjfisica.blogspot.com/p/downloads.htmlhttp://www.cosaslibres.com/search/pdf/fisica-clasica-y-moderna/9%20http://www.fisicarecreativa.com/informes/Informes-modelo0.pdf%2013/05/13