INFORME #9 FUERZA DE ROZAMIENTO CINETICO
OBJETIVOS:
Determinar experimentalmente el coeficiente de rozamiento cinético entre varios pares de superficies
Determinar las razones por las que la fuerza fuerza aplicada a un cuerpo es igual a la fuerza de rozamiento
MARCO TEORICO: Entre dos objetos o cuerpos que no tienen un movimiento relativo, existe una fuerza de rozamiento causada por las imperfecciones del material en contacto de los dos cuerpos que no se pueden ver a simple vista ya que son imperfecciones microscópicas, esta fuerza resultante es la fuerza de rozamiento estática, ahora la fuerza cinética cuando aplicamos una fuerza a un objeto en reposo como la de la siguiente figura donde le aplicamos una fuerza al cuerpo hacia F que aumenta gradualmente con la esperanza de generar algún movimiento pero este sigue permaneciendo en reposo, entonces la aceleración del cuerpo seria 0 y la fuerza aplicada en F es igual y opuesta a la fuerza a la fuerza de rozamiento Fe ejercida por la superficie que tiene imperfecciones microscópicas
Max
Como analizamos en la anterior imagen la aceleración propuesta de empuje tiene como respuesta una fuerza máxima de fricción FEmax, esta corresponde al instante donde el bloque está apunto deslizar y se demuestra que FEmax= m eN, allí la constante de proporcionalidad se denomina coeficiente de rozamiento estático entonces la fuerza de rozamiento estática varia hasta un límite determinado para impedir que una superficie se deslice sobre la otra igual fuerza de rozamiento máximo es menor FEmax <= m eN
PROCEDIMIENTO
En una base de madera colocamos un rectángulo de madera sobre un acrílico el cual es liso y no tiene imperfecciones a simple vista, el rectángulo de madera va sujeto con una cuerda la cual cuelga en caída y tiene sujeto un portamasas el cual pesamos en la báscula. Primero colocamos cargas de diferentes pesos en el rectángulo de madera que va sobre el acrílico, posteriormente a esto vamos poniendo otra carga que valla aumentando gradualmente en el portamasas que va sujeto a la cuerda en caída y le damos un ligero empujón que combinado con las anteriores cargas colocadas pueda vencer la estática del acrílico con el rectángulo y su fuerza de rozamiento cineteca.
Ahora tomaremos 3 diferentes medidas de pesaje del rectángulo con el acrílico y sus correspondientes cargas y también variaremos las cargas del portamasas que va sujeto a la cuerda en caída hasta que logremos vencer la fuerza estática de rozamiento de los cuerpos con la combinación de las cargas puestas en el rectángulo de madera y el portamasas colgando y le damos un ligero empujón al rectángulo de madera, además cada carga de peso que se le agregue tanto al rectángulo con el acrílico y al portamasas que está en caída con la cuerda, debe de ser pesado en la báscula incluido el peso del portamasas que lo sostiene a cada uno para poder determinar la cantidad de carga combinada que venció la fuerza estática de rozamiento. Por ultimo graficamos los resultados en hojas milimetradas, semi-logaritmicas y logarítmicas.
CARGAS EN GRAMOS (GR) CALCULADAS DE LAS CARGAS PROPUESTAS Y SUS PORTAMASAS
RECTANGULO DE MADERA
PORTAMASAS COLGANTE
238,62
89,76
338,5
129,43
438,49
149,74
CALCULO FUERZA DE ROZAMIENTO =W3
RESULTADOS W1 (RECTANGULO MADERA+CARGAS) y W3 (PORTAMASAS COLGANTE+CARGAS)
W1=Fn (y)
W3= Fr (x)
238,62
89,76
338,5
129,43
438,49
149,74
CALCULAMOS LA FUERZA DE ROAZMIENTO CINETICO DE LAS TRES MEDIDAS Fr= u*Fn
W1=Fn
W3=Fr
u
238,62
89,76
0,3762
338,5
129,43
0,3824
438,49
149,74
0,3415
GRAFICA EN HOJA MILIMERICA
GRAFICA EN HOJA SEMI-LOGARITMICA
GRAFICA EN HOJA LOGARITMICA
CONCLUSIONES
Al realizar esta práctica de laboratorio observamos que la fuerza normal es igual al peso del objeto rectangular con sus cargas w1 y que la fuerza de rozamiento es igual al peso del portamasas y sus cargas colgantes w3 por lo que todo el sistema está en total equilibrio.
Cuando agregamos más cargas a w3 que es el portamasas colgante se evidencia que la fuerza de rozamiento también aumenta por esto hacemos el ligero empujón para romper esta fuerza de rozamiento y llevarlo a cinético
