FUERZA Y FRICCIÓN UNA PUNO

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO-PUNO FACULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÍCOLA

PRACTICA DE LABORATORIO N° 03

FUERZAS DE FRICCIÓN

FUERZAS DE FRICCIÓN I.

OBJETIVOS: 

Estudiar las características de los coeficientes de rozamiento dinámico y estático de diferentes materiales.  Calcular el coeficiente de fricción estático y cinético para deslizamiento en superficies arbitrarias (caso de la madera)  Verificar la relación entre el coeficiente de fricción y la fuerza de rozamiento  Realizar cálculos cinemáticos basándose en consideraciones dinámicas y mecánicas para los materiales y accesorios empleados.

II.

FUNDAMENTO TEÓRICO Cada vez que empujamos o jalamos un cuerpo que descansa en una superficie perfectamente horizontal con una fuerza, se logra impartir una cierta velocidad, este se detiene poco tiempo después de retirar l a fuerza. Además hay ocasiones en que al empujar el objeto este ni siquiera adquiere una velocidad y se mantiene en reposo. Esto se debe a que existe una fuerza que se opone a que este continuara deslizándose. Esta fuerza se conoce como la fuerza de fricción o de rozamiento. La magnitud de esta fuerza opuesta al movimiento depende de muchos factores tales como l a

Ahora, dado la relación entre la fuerza y la aceleración del móvil podemos reescribir la ecuación (3) como:

ma = F  –  N ... (3) Donde:

m, masa del móvil. a, aceleración del móvil debida a la acción de la fuerza F. F, es la fuerza aplicada. N, Es el producto de la masa del móvil y la aceleración gravitacional.

Diferenciando la fuerza de fricción estática y la fuerza de fricción cinética, es que la primera evita que comience el deslizamiento y la segunda, se opone a la continuación del deslizamiento una vez comenzado

El objeto se mantiene en reposo cuando se aplica la fricción estática; sin embargo si la fuerza aplicada es mayor que la fuerza de fricción estática máxima, el objeto empieza a moverse y pasamos al régimen de la fricción cinética. La fricción estática máxima está dada por:

Tabla (1): Coeficientes de fricción.

Superficie

Coeficiente de Fricción estático s

Madera sobre madera Hielo sobre Hielo Metal sobre Metal (lubricado) Articulaciones en humanos Corcho sobre aluminio seco Plástico sobre aluminio seco

III.

0.4

0.2

0.1

0.03

0.15

0.07

0.01

0.01

0.4

0.3

0.2

0.1

EQUIPOS Y MATERIALES. 

Coeficiente de Fricción cinético k

Computadora Personal  Software Data Studio instalado

e) Mida y anote la masa del cajón de fricción (Madera), la masa adicional, sensor de fuerza y masa total en la tabla (3). f) Realizar el montaje de equipos y accesorios, tal como se muestra en la figura (3). g) Genere un gráfico para dos de los parámetros medidos por el sensor de movimiento y de fuerza (aceleración y fuerza). h) Aumente la precisión y coloque los encabezados correspondientes en las tablas y gráficas generadas.

Figura (3): Montaje de Equipos y Accesorios

Tabla (2): Masa del Conjunto Móvil Masa del cajón de Fricción (kg) Masa adicional (Opcional) (kg) Masa del sensor de fuerza (kg) Total (kg) Normal (kg) Angulo de elevación del carril (opcional)

-------------0.425 -----

Tabla (3):  datos evaluados con sensor de movimiento y fuerza en laboratorio. 1 ACELERACION(M/S²) TENSION(N) MASA 1 (KG) MASA 2 (KG)

2

0.08

0.7

0.08

0.5

3

4

5

6

7

8

9

10

PROMEDIO

0.07

0.3

0.8

0.4

0.1

0.1

1.2

0.3

0.405

0.04

0.03

0.263

0.07

0.05

0.06

0. 10

0.9

0.8

0.425 0.25

0.425

0.25

0.25

0.25

0.425

0.335 0.340 0.145 0.3095

0.105 0.100

0.105 0.120 0.125 0.130 0.130 0.130 0.135 0.135 0.1215