INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZACATEPEC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS.
FRICCIÓN. ___________________________________ Curso de Estática GRUPO: NC Ing. Sámano Galindo Raúl PRESENTA: JIMÉNEZ CERVANTES FROYLAN
N°. Control. 16090068
FECHA DE ENTREGA: 14/JUNIO/2017
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1.- Describe y da ejemplos sobre el fenómeno de fricción. La fricción es una fuerza resultante de que 2 cuerpos estén en contacto uno con el otro, la resistencia que opone a que estos se deslicen uno del otro recibe el nombre de rozamiento o fricción. Cuando los cuerpos cuentan con una superficie rugosa este fenómeno requiera de una gran fuerza P para poder desplazarse. Mientras que si las 2 superficies son lizas esta fuerza requiera para que haya un desplazamiento debe ser menor. Podemos decir de forma concreta que una alta fricción provoca una alta resistencia al movimiento y una baja fricción da como resultado un fácil movimiento. Se dice que existen varios tipos de fricción: Fricción seca: Esta se encarga de estudiar problemas que involucran cuerpos rígidos que están en contacto a lo largo de superficies no lubricadas. Fricción de fluidos: Esta se desarrolla entre capas de fluidos que se mueven a diferentes velocidades, es de gran importancia en el análisis de mecanismos lubricados. Se analiza mas en la mecánica de fluidos. Fricción estática: Producida cuando dos cuerpos entran en contacto sin que exista movimiento entre ellas. Fricción dinámica: Esta Esta existe cuando dos superficies están en contacto y hay nulo movimiento entre ellas.
Algunos ejemplos de este fenómeno son, cuando se desliza una caja por una plataforma inclinada ya se para poder subirla a un camión o a una parte más alta; si la parte por la que se desliza es de madera, esto ocasionara un creciente de fricción muy alto. Pero si esta superficie es de metal liso será más fácil desplazar la caja. Otro ejemplo es cuando se la fuerza que se produce cuando con se lija un pedazo o de madera o metal. Otro ejemplo cotidiano es la fuerza de fricción que se genera cuando arrastramos la butaca para llevarla hasta x punto en el salón.
2.- Investiga documentalmente para que puedas explicar la importancia de la fricción f ricción en las aplicaciones de la ingeniería que estudias. La fricción tiene un gran uso y es de vital importancia para el ingeniero civil, por ejemplo en la parte de vías vías terrestre se utiliza un coeficiente de fricción que genera entre una llanta y el pavimento, para asi poder calcular las curvas que tenga un proyecto geométrico. En la Geotecnia sirve para poder comprender mejor las propiedades mecánica s, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes del medio geológico. En la parte de análisis estructural ayuda para poder diseñar mejores estructuras y poder elegir los materiales adecuados para las especificaciones que requiera el diseño
3.- Menciona y da ejemplos sobre la fricción seca. 2
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Cuando arrastramos una butaca por el salón, esta se jala o empuja aplicando solo una fuerza horizontal. La fricción que se genera entre las vías del tren y la rueda de este. Fricción que se genera al momento de rodamiento de una llanta cuando entra en contacto con el asfalto o una terracería.
4.- Menciona las leyes de fricción y su aplicación en la solución de problemas. Leyes de fricción en seco Coulomb y Morin suponen que la fuerza de fricción se debe a las imperfecciones de las superficies en contacto y formularon las siguientes tres leyes. 1ª. La fuerza de fricción estática máxima es directamente proporcional a la magnitud de la reacción normal y a la rugosidad de las superficies en contacto. La fuerza de fricción cinét ica es directamente proporcional a la magnitud de la reacción normal y a la rugosidad de las superficies en contacto. 2ª. La fuerza de fricción estática máxima es independiente del tamaño del área en contacto. 3ª. La fuerza de fricción cinética es independiente de la velocidad relativa de las superficies en contacto. La primera de ellas puede simbolizarse de la siguiente manera: ´ = =
en donde ´ es la fuerza de fricción estática máxima, , la fuerza de fricción cinética, , el coeficiente de fricción estática, y , el coeficiente de fricción cinética. Las demás leyes no tienen mucha aplicación en la resolución de problemas Las demás leyes, al no afirmar nada, tampoco tienen interés teórico.
5.- Establece y da ejemplos sobre s obre la diferencia entre fricción seca y fricción de fluido. Fricción seca: Se entiende por fricción seca como aquella que se encarga de estudiar problemas de cuerpo rígido que están en contacto a lo largo de una superficie no lubricada. Por ejemplo; la fricción que se produce en los neumáticos contra el pavimento cuando una grúa jala a un coche para subirlo a la plataforma. La fricción producida cuando una caja es empujada por una superficie lisa.
Fricción de fluido: Esta se desarrolla entre capas de fluidos que se mueven a diferentes velocidades, es de gran importancia en el análisis de mecanismos lubricados. Se analiza mas en la mecánica de fluidos. La fuerza de fricción que se produce en el interior de un motor. La fuerza de fricción que hay cuando se aplica a los baleros que llevan los automóviles. La fuerza de fricción que genera una puerta corrediza.
6.- Establece y ejemplifica la diferencia entre fricción estática y fricción dinámica. 3
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Fricción estática.:
Cuando las dos superficies están en reposo, la fuerza que se opone al inicio de movimiento se denomina fricción estática. Como impide el movimiento, se puede decir que es igual a la fuerza neta aplicada sobre el cuerpo, solo que en sentido opuesto.
El roce estático siempre es menor o igual al coeficiente de rozamiento . Sin embargo, cuando los experimentos de fricción se llevan a cabo sobre bloques de metal suave, limpiados cuidadosamente, la diferencia entre los coeficientes estáticos y cinéticos tiende a desaparecer. Aquí algunos algunos ejemplos ejemplos de fricción estática: estática: 1. Una caja de mucho peso contra el suelo, difícil de levantar y mover. 2. Un velador apoyado sobre una mesa de luz. 3. Un plástico seco y uno mojado, donde el segundo tiene menor fricci fricción ón que el primero. 4. Los juguetes a fricci fricción ón que imitan el comportamiento de la fuerza en el caso de vehículos, pero en forma estática. 5. El descanso del del cuerpo cuando una persona se apoya contra la pared.
Fricción dinámica: es la que se existe en un cuerpo que ya está en movimiento, y tiene una magnitud constante. La diferencia con la fricción estática se puede ver en el hecho de que los cuerpos en reposo son muy difíciles de mover (fricción estática), pero cuando ya se ha vencido esa fuerza resulta bastante más fácil (fricción dinámica). El coeficiente de fricción, aquí, es menor a la estática y adimensional, debido a que es el resultado de dividir dos fuerzas: la de fricción cinética y la normal. El número que indica el nivel de fricción dinámica es el coeficiente al que se hace referencia cuando se habla de la generalidad del coeficiente de fricción, por ser el número más fiable. Los siguientes son ejemplos de fricción dinámica: 1. Los pies contra el suelo, al caminar. 2. Las ruedas de una bicicleta contra el suelo. 3. El roce entre un avión y el aire. 4. Los vehículos submarinos, con la fricción que ejerce sobre el agua. 5. Los patines en una pista de hielo o de concreto.
7.- Define que es el coeficiente de fricción y anexa una tabla con valores comunes de diferentes materiales.
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El coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción expresa la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto. Es un coeficiente adimensional.
El valor del coeficiente de rozamiento es característico de cada par de materiales en contacto; no es una propiedad intrínseca de un material. Depende además de muchos factores como la temperatura, el acabado de las superficies, la velocidad relativa entre las superficies, etc. La naturaleza de este tipo de fuerza está ligada a las interacciones de las partículas microscópicas de las dos superficies implicadas .
Tabla de Coeficiente de fricción cin ética y estática de distintos materiales.
8.- Describe la siguiente grafica considerando a que hace referencia, como se forma y que es lo que indican sus partes. La resistencia de fricción estática coincidirá con la fuerza aplicada hasta el inicio del movimiento. Luego, la resistencia de fricción cinética permanece casi constante. Este gráfico, ilustra el modelo estándar de fricción.
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El gráfico de arriba, pese a constituir un punto de vista simplista de la fricción, coincide bastante bien, con los resultados de experimentos sencillos con bloques de madera en una rampa de madera. El procedimiento experimental descrito abajo, iguala la componente del peso a lo largo del plano inclinado con el coeficiente de fricción multiplicado por la fuerza normal, producida por el peso sobre la rampa.
9.- Define que son los ángulos de fricción estática y fricción dinámica. El ángulo de rozamiento interno o ángulo de fricción es una propiedad de los materiales granulares el cual tiene una interpretación física sencilla, al estar relacionado con el ángulo de reposo o máximo ángulo posible para la pendiente de un conjunto de dicho material granular.
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El coeficiente de rozamiento estático Al considerar el deslizamiento deslizamiento de un cuerpo sobre un plano inclinado, se observa que, al variar la inclinación de dicho plano, el objeto inicia el movimiento al alcanzarse un ángulo de inclinación crítico. Esto es debido a que, al aumentar la inclinación, se reduce paulatinamente la componente perpendicular del peso, la fuerza N, que es proporcional al coseno del ángulo de inclinación.
10.- Plantea algún procedimiento procedimiento o pasos a seguir para para resolver problemas en los que intervenga la fricción.
1.- P ara planos inclinados se re direccionan los ejes, poniendo al plano inclinado como x, así como se muestra en la figura
2.- Utilizando las ecuaciones de equilibrio (sumas de fuerzas en X e Y) se encuentran los valores de N y F
3.- Se determina la magnitud de la fuerza máxima de fricción mediante la formula
4.- Con la ayuda de los pasos anteriores determinar si el cuerpo a estudiar se mantiene estatico o se dezlizará.
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Bibliografía. 1.- Beer, F. P. And Johnston. E. R. Mecanica vectorial para ingenieros: Estatica. MacGraw- Hill.
Paginas web Consultadas. http://cursos.aiu.edu/Estática/PDF/Tema%205.pdf https://curiosoando.com/friccion-estatica http://www.monografias.com/trabajos108/importancia-ingenieria-friccion/importanciaingenieria-friccion.shtml http://www.dcb.unam.mx/users/juanoc/archivos/curso/6Fricci%F3n.pdf http://www.emff.urjc.es/docencia/Arquitectura/cap8.pdf http://didactica.fisica.uson.mx/tablas/coefficients_of_friction.htm
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