Ms. Julio César Idrogo Córdova – Ms. Gustavo Roberto Rojas Alegría

LABFISGE – Departamento Académico de Física Página 1

COEFICIENTE DE FRICCIÓN DINÁMICA

1. OBJETIVOS

1. Determinar el coeficiente de fricción dinámica entre dos superficies

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

La fuerza de fricción dinámica surge cuando las superficies en contacto se hallan en movimiento relativo. En general, esta fuerza tiene un comportamiento variable con la velocidad, disminuyendo al aumentar esta primero y aumentando para altos valores de la velocidad. No obstante, dentro de un intervalo bastante amplio de velocidades, puede considerarse constante la fricción dinámica. Por tanto, al igual que en el caso de fricción estática se define entonces un coeficiente de fricción dinámica μd, como la relación por cociente entre el valor de la fricción dinámica y la fuerza normal, o sea:

(1)

este coeficiente es adimensional y dependerá solo de las características de las superficies en contacto. La diferencia esencial entre la fricción estática y la dinámica consistirá entonces en que: • La fricción estática está: 0 ≤fe ≤fe

max =μe N. • La fricción dinámica es: fd =μd N. siempre dentro de un grado de aproximación de bajas velocidades. Este experimento se realiza con un plano inclinado de gran longitud (por lo menos de 1,5m). Cuyo ángulo respecto a la horizontal es posible variar y fijar. (Ver figura 1).

Si la inclinación del plano es tal, que el cuerpo desliza sobre el mismo, entonces estará en acción la fricción dinámica, de manera que del diagrama de fuerzas del cuerpo se obtiene que:

Sustituyendo N y despejando la aceleración en la dirección del eje x (ax) se obtiene que: (2)

De la expresión anterior se observa que ax es constante para θ fijo, luego si partimos de una velocidad inicial nula:

(3)

Esta ecuación también se puede expresar como

lo cual implica

Ms. Julio César Idrogo Córdova – Ms. Gustavo Roberto Rojas Alegría

LABFISGE – Departamento Académico de Física Página 2

(4)

Si hacemos los siguientes cambios para formar la ecuación de la línea recta, vemos que:

El intercepto con el eje de las ordenadas es μd.

3. MATERIALES Y EQUIPO

o Plano inclinado de gran longitud. o Bloque o Transportador (±1°) o Cronometro (±0.01s) o Regla (± 1 mm)

4. PROCEDIMIENTO

1. Logre el movimiento inminente del cuerpo inclinando lentamente el plano respecto a la

horizontal. Fije el ángulo del plano en un valor mayor que el del movimiento inminente, de manera que el bloque se deslice una vez que sea colocado sobre la superficie.

2. Para una longitud determinada l, determine varias veces el tiempo en que el bloque la recorre.

3. Repita lo anterior para otro valor de θ, hasta obtener un conjunto de pares de valores [θi, ti],

5. REFERENCIAS

1. Física, Serway, Raymond A, edit. Interamericana, México (2008). 2. Física, Resnick, Robert; Halliday, David; Krane, Kenneth S, edit. CECSA (1993) 3. Física, Tipler, Paul A., edit. Reverté, Barcelona (2007). 4. Física I, Mecánica, Alonso, M y Finn E. J., Edit. Fondo Educativo Interamericano, Bogotá

(1976). 5.http://fisica.ru/dfmg/teacher/archivos_lab/Lab_Mec_5__Fricion_cinetica_y_estatica.Pdf