UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA
CICLO ESCOLAR: Agosto 2014- Enero 2015
Facultad de Ingeniería
Ingeniería ecatr!nica
La"oratorio de #in$%ica
&r$ctica 'o( 5
)ítulo de la *r$ctica: +Coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura
Catedr$tico: Ing( Ar%ando .arcía an/ano ( E( S
Alu%no: #e #e La Cru/ Cru/ Ro%ero A"raa% A"raa%
.ru*o: 01 ecatr!nica
Feca:
o( 3o(
Universidad veracruzana Facultad de ingeniería Ca%*us: Ciudad endo/a eracru/
Laboratorio : Dinámica
ni6ersidad 6eracru/ana
Practica No. 5
Nombre de la práctica: Coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura
COMPEENC!": El alu%no calcula el coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura 7ue tiene lugar entre un cuer*o de secci!n circular 8 una su*er,icie(
O#$E!%O &ENE'"L: Calcular el coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura 7ue tiene lugar entre un cuer*o de secci!n circular 8 una su*er,icie *lana(
O#$E!%O E(PEC)*!CO: El alu%no estudiar$ el coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura a*o8$ndose en las ,!r%ulas deducidas(
!N'ODUCC!+N: Cuando un cuer*o de secci!n circular rueda sin res"alar so"re una su*er,icie *lana act9a una ,uer/a F , ; 7ue se o*one al %o6i%iento deno%in$ndose dica ,uer/a< ,uer/a de ,ricci!n *or rodadura( E=iste una constante e=*eri%ental conocida co%o coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura ρ; 7ue relaciona la ,uer/a %$=i%a F, ; a la ,uer/a nor%al '; 8 cu8a e=*resi!n %ate%$tica es la siguiente: ρ=
Ff N
r ---------------
1;
#!nde: r > radio del contorno circular(
Su*onga%os un *lano inclinado co%o el re*resentado en la ,igura no( 1 donde el cilindro de radio r; se des*la/a a 6elocidad constante( #e dica ,igura se o"ser6a 7ue co%o en el e?e +8 no a8 %o6i%iento la su%a de las ,uer/as en dico e?e es igual a cero esto es: N
= W cos θ ---------------- 2;
En el e?e = es donde a8 %o6i%iento *or lo tanto tendre%os 7ue: Ff
= T − Wsenθ ------------ ;
Sustitu8endo 2; 8 ; en 1; tendre%os:
ρ= !
Ff N
r
=
T
− Wsenθ r -------------- 4; W cos θ
T ρ = − tan θ r --------------- 5; W cos θ
En la ,igura 1 a la ,uer/a ) se le considera co%o un 6ector desli/ante< esto es de"ido a 7ue se %ue6e a lo largo de una sola recta(
M"E'!"L: 2(- arillas so*orte( 1(- 'ue/ do"le( 1(- )a"la de *lano inclinado( 1(- Cali"rador 6ernier;( 1(- &in/a so*orte de %esa( 1(- &olea %!6il( 1(- .ra*a *ara disco graduado( 1(- E?e centro de *olea( 1(- @uego de *esas( 1(- So*orte c!nico( 1(- )ro/o de ilo( 15 c%( de ala%"re desnudo de co"re 'o( 22(
P'OCED!M!ENO: 1(- uite el tornillo del e?e centro de *olea 8 ,i?e la escala graduada al %is%o utili/ando *ara ello el tonillo( Colo7ue la 6arilla so*orte en el so*orte c!nico( B ,i?e a esta *ri%era el e?e centro de *olea con escala graduada; seg9n se %uestra en ,igura no( 2( 2(- Fi?e la 6arilla so*orte restante a la *in/a so*orte de %esa 8 esta 9lti%a al "orde de la %esa( Con a8uda de la nue/ do"le su?ete la ta"la de *lano inclinado a la 6arilla con α > 0D co%o se %uestra en la ,igura no( 2( (- Fi?e la *olea %!6il a la gra*a *ara disco graduado 8 esta 9lti%a al "orde su*erior de la ta"la de *lano inclinado co%o se %uestra en la ,igura no( 2( 4(- Su?ete el ala%"re a los e=tre%os del ganco de la *esa de 100 gr( 8 a este *ri%ero un tro/o de ilo( aga *asar dico tro/o de ilo *or la garganta de la *olea 8 su?ete al e=tre%o li"re de la cuerda una co%"inaci!n de *esas de tal %anera 7ue la *esa se deslice a 6elocidad constante al darle un *e7ueo i%*ulso( Anote el 6alor de la co%"inaci!n de *esas ); en la ta"la 'o( 1( 5(- uite las *esas 8 re*ita el e=*eri%ento *or cuatro ocasiones %$s asta co%*letar la ta"la 'o( 1( (- Sa"iendo 7ue θ > 0D 8a 7ue θ > G0 - α 8 7ue % > 100 gr( calcule el 6alor del *eso H( (- Calcule el 6alor *ro%edio de ) en Jg( B con Kl deter%ine el 6alor de ) en 'etons( M(- Con el cali"rador deter%ine el radio de la *esa de 100 gr( G(- tili/ando los 6alores o"tenidos en los incisos 8 M( Calcule el 6alor del coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura( 10(- Co%*are el 6alor del coe,iciente de ,ricci!n din$%ico con el coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura( NC!%o es el uno con res*ecto al otro 11(- NCu$l es la i%*ortancia de conocer el co%*orta%iento de la ,ricci!n entre su*er,icies R> El ro/a%iento entre dos su*er,icies en contacto a sido a*ro6ecado *or nuestros ante*asados %$s re%otos *ara acer ,uego ,rotando %aderas( En nuestra K*oca el ro/a%iento tiene una gran i%*ortancia econ!%ica se esti%a 7ue si se le *restase %a8or atenci!n se *odría aorrar %ucísi%a energía 8 recursos econ!%icos(
ist!rica%ente el estudio del ro/a%iento co%ien/a con Leonardo da inci 7ue dedu?o las le8es 7ue go"iernan el %o6i%iento de un "lo7ue rectangular 7ue desli/a so"re una su*er,icie *lana( Sin e%"argo este estudio *as! desa*erci"ido(
CONCLU(!ON Se esta"lece 7ue el coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura surge de dos ,uentes desli/a%iento de una su*er,icie de contacto en el otro 8 la irre6ersi"ilidad de la de,or%aci!n de los %ateriales en contacto( El roce *or rodadura tiene la gran gracia de dis%inuir la ,uer/a de ro/a%iento 7ue se *roduce al desli/ar un cuer*o grande 8 *esado( La rodadura de una es,era o cilindro a lo largo de una su*er,icie *lana se *uede 6er co%o una serie de %uescas a lo largo de la su*er,icie *lana( Cuando rueda un cuer*o cilíndrico sin desli/a%iento so"re una su*er,icie *lana ori/ontal surge una resistencia de"ido a la co%*resi"ilidad de las su*er,icies de contacto 8 a la de,or%aci!n entre el cuer*o 8 el a*o8o( B ta%"iKn in,lu8en los $ngulos de inclinaci!n del *lano *ara deter%inar el coe,iciente de ,ricci!n *or rodadura *ero a*licando los conce*tos o"ser6ados ,ísica%ente solo es cuesti!n de sa"er inter*retar los datos *ara *oder acer los c$lculos necesarios
