COEFICCIENTEFRICCION

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  • 8/7/2019 COEFICCIENTEFRICCION

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    COEFICCIENTE DE FRICCINJHON JAVIER CARDONA, 0747558, [email protected], EDGAR ARMANDO

    FERNNDEZ, 1030166, [email protected], GINA PAOLA BARRERA, 0933248,[email protected].

    Departamento de Fsica, Universidad del Valle, A.A. 25360

    Marzo23 de 2011

    Resumen: En el laboratorio por medio de un

    montaje experimental se pretende calcular el

    coeficiente de friccin esttico y dinmico entre

    dos bloques de madera, cuyo procedimiento se

    realiza teniendo en cuenta que en el instante en

    que el cuerpo inicia el movimiento, el

    coeficiente de la fuerza de friccin pasa de

    esttico a dinmico; donde se puede percibir

    que el coeficiente de friccin esttico es menor

    que el coeficiente de friccin dinmico para el

    par de superficies usadas en el experimento

    cuyos resultados fueron .

    I.INTRODUCCION

    Fuerzas de friccin.

    Cuando hay dos cuerpos en contacto, tal como

    en el caso de nuestro montaje de

    experimentacin, hay una resistencia que se

    opone al movimiento relativo entre los dos

    cuerpos. Supongamos por ejemplo, que

    empujamos el bloque a travs de la otra

    superficie de madera, dndole cierta velocidad.Despus de soltado, disminuye su velocidad y

    hasta que se detiene, esta perdida del

    momentm es una indicacin de la existencia

    de una fuerza opuesta al movimiento.

    Esta fuerza se denomina friccin por

    deslizamiento y se debe a la interaccin entre

    las molculas de los dos cuerpos, algunas veces

    llamada cohesin o adhesin dependiendo de

    si los cuerpos son del mismo o diferente

    material.

    El fenmeno es algo complejo y depende de

    muchos factores tales como la condicin y la

    naturaleza de las superficies, la velocidadrelativa, etc. Podemos verificar

    experimentalmente que la fuerza de friccin

    tiene una magnitud que, para muchos

    propsitos prcticos, puede considerarse como

    proporcional a la fuerza normal N de presin de

    un cuerpo sobreotro.

    (figura1.). La constante de proporcionalidad es

    llamada coeficiente de friccin, y se designa por

    f. Esto es en

    Magnitud.

    = friccin por desplazamiento = .

    La fuerza de friccin por desplazamiento

    siempre se opone al movimiento del cuerpo, y

    por ende tiene una direccin opuesta a la

    velocidad.

    En general hay dos clases de coeficiente de

    friccin. El Coeficiente esttico de friccin,

    que al multiplicarse por la fuerza normal, nos

    da la fuerza mnima necesaria para poner en

    movimiento relativo dos cuerpos que estn

    inicialmente en contacto y en reposo. ElCoeficiente dinmico de friccin, que al

    multiplicarse por la fuerza normal, nos da la

    fuerza necesaria para mantener dos cuerpos en

    movimiento uniforme relativo.

    Figura 1. Diagrama de fuerzas.

    II. DESCRIPCION DEL EXPERIMENTO

    Coeficiente de friccin esttico

    1. Se realizo el montaje de la figura 2.A un ngulo de 10 y se coloco el

    bloque sobre el plano.

    Figura 2. Montaje A

    2. Luego se empez a variar el ngulohasta que el bloque sobre el plano

    se empezara a mover hacia abajo

    con velocidad constante, este

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    procedimiento se realizo 5 veces

    con diferentes pesos.

    En la tabla 1 se puede observar los

    resultados obtenido con las

    diferentes masas y el respectivo

    ngulo en el cual se movi el

    bloque as como su respectivocoeficiente de friccin esttico

    M1 0.5gr 0.5

    433.35 20 0.364

    20 0.364

    24 0.445

    22 0.404

    20 0.364

    Promedio 21.2 0.388

    M2 0.5gr 0.5

    533.35 24 0.445

    24 0.445

    24 0.445

    25 0.46621 0.384

    Promedio 23.6 0.437

    M3 0.5gr 0.5

    633.35 20 0.364

    20 0.364

    22 0.404

    21 0.384

    20 0.364

    Promedio 20.6 0.376

    M4 0.5gr 0.5

    733.35 20 0.364

    21 0.384

    21.5 0.394

    22 0.40422 0.404

    Promedio 21.3 0.390

    M5 0.5gr 0.5

    833.35 20 0.364

    22 0.404

    25 0.466

    21 0.384

    21.5 0.394

    Promedio 21.9 0.402

    Promedio

    total21.72 0.398

    Tabla1.tabla de datos obtenidos.

    Calculo de la incertidumbre del

    Finalmente el coeficiente de friccin

    esttico es:

    Coeficiente de friccin dinmico.

    Figura 3. Montaje B

    1. Se realizo el montaje de la figura 3 conun ngulo constante de 45

    2. Por medio de una polea como se ve enla figura 3 se le adiciono una masa m2

    dndole una pequea sacudida hasta

    que el bloque se moviera con

    velocidad contaste hacia arriba.

    3. Luego de obtener la masa suficientepara que el bloque se moviera haciaarriba a esta masa se le fue

    disminuyendo su peso hasta que el

    bloque se moviera hacia abajo.

    M1 0.5gr Suba M1 Baje M1

    433.35 450g 120g 0.579

    Calculo del coeficiente de friccin

    dinmico.

    Calculodelaincertidumbre.

    Alcomprobarlarelacin:

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    Este error puede tener su causa en lainexactitud del ngulo de 45 ya que entre

    grado y gradohay unaampliadiferencia.

    III. CONCLUSIONES.

    y Delasrelacionesdelcoeficientedefriccin esttico y dinmico se

    puede observar que el coeficiente

    esttico depende del ngulomientras que en el coeficiente

    dinmico a un ngulo constante

    dependedelamasadelbloque

    y Partiendo de los planteamientosanteriores,el readelasuperficie yel peso del cuerpo, no representan

    ninguna variacin en e. Porsimplicidad una constante es un

    valor fijo. Que para el caso delcoeficientede friccinestticoesta

    determinadaporunvalor fijo dadopor la tangente del ngulo entre la

    horizontal y elplanoinclinado.