este laboratorio lleva a determina las fuerzas de rozamiento de los cuerpos
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FÍSICA I
PRACTICA Nº 01
COEFICIENTE DE ROZAMIENTO CINETICO Y ESTATICO ESTATICO
Fundamento Teórico
La fuerza de rozamiento rozamiento es una fuerza de resistencia resistencia al movimiento movimiento relativo relativo de dos cuerpos en contacto. Un sólido que reposa sobre una superficie plana y horizontal está sometido a una reacción normal a la superficie que equilibra a su peso; al aplicarle una fuerza horizontal creciente en intensidad, el cuerpo está en reposo pues tal fuerza queda equilibrada por una reacción tangencial del plano sobre el cuerpo; aumentando la intensidad de dicha fuerza, llega llega un instante en que el sólido empieza a deslizarse deslizarse sobre la superficie: superficie: la resistencia de la superficie en este momento es proporcional a la reacción normal siendo e el coeficiente de proporcionalidad, tambi!n llamado, coeficiente de rozamiento estático. "or analog#a la fuerza de resistencia en este punto tambi!n lleva el nombre de fuerza de rozamiento estática. $i se supone que el movimiento ya está iniciado, se tiene que el rozamiento es tambi!n proporcional a la fuerza normal, pero el coeficiente de proporcionalidad % , en este caso de rozamiento dinámico, es menor que el estático. "or tanto el rozamiento en el instante en que se inicia el movimiento es mayor que el valor que alcanza una vez que el movimiento está establecido. Las leyes que rigen son: La fuerza de rozamiento se opone al movimiento de un bloque que desliza sobre un plano. La fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza normal que e&erce el plano sobre el bloque. La fuerza de rozamiento no depende del área aparente de contacto. Una vez empezado el movimiento, la fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad. La fuerza má'ima posible de rozamiento estático está dado por: f e MAX
=
µ e N
(onde: µ e
:)s el coeficiente de rozamiento estático cuyo valor depende de la naturaleza
de las superficies en contacto. N : : )s la fuerza de reacción normal a dichas superficies.
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La fuerza de rozamiento que se opone al movimiento una vez iniciado !ste, es la fuerza de rozamiento cin!tico f k k*o *o dinámico+, dentro de un grado moderado de velocidades relativas, la fuerza de rozamiento entre dos superficies se apro'ima mucho a la ecuación: f k
=
µ k N
(onde: µ k
)s el coeficiente de rozamiento cin!tico cuyo valor depende de la naturaleza de las superficies en contacto. N )s la fuerza de reacción normal a dichas superficies.
II COMPETENCIAS
(eterminar e'perimentalmente los coeficientes de rozamiento estático y cin!tico de dos superficies puestas en contacto. bservar la diferencia entre la fuerza de fricción estática y cin!tica
III! MATERIA"ES PARA "A PR#CTICA
-loques de madera Una polea "orta masas Una regla m!trica /plorer 0L Una balanza $ensor de movimiento Una plancha de madera
I$ MONTA%E E&PERIMENTA"
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$ PROCEDIMIENTO E&PERIMENTA" E&PERIMENTA"
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1)2313)45) )$56531 () 7893)45: 9rme 9rme el equi equipo po tal tal com comoo se mues muestr traa en el dis dispo posi siti tivo vo e'p e'peri erime ment ntal al de de la 2ig. 2ig... 9gre 9g regu! gu! masas masas en el el port portaa masas masas 9, lo suf sufic icie ient ntee para para que que int inten ente te sac sacar arlo lo del del rep reposo oso al bloque -, luego mida las masas de - y 9, y registre los resultados en la tabla . 7epi 7epita ta los los paso pasoss ante anteri riore oress para para cuat cuatro ro difer diferent entes es mas masas as del del blo bloque que - y regi regist stre re los los resultados en la tabla . COEFICIENTE CINÉTICO DE ROZAMIENTO:
1 '
=. ?. @.
3nstale el equipo tal como se muestra en la figura. )n la pantalla de inicio presione 2 para abrir grafico; el grafico debe mostrar el siguiente.
)ncuentre un peso adecuado para mover el bloque de madera con 7U> *aceleración constante+. "resione y proceda a tomar los datos con el 0L "resione 2= y eli&a la herramienta a&uste lineal.
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1amb 1ambie ie las las mas masas as en en la la pri prime mera ra parte parte del del e'p e'peri erime ment ntoo y ob obse serva rva la vari variaci ación ón del coeficiente de rozamiento estático con la superficie de contacto "ara "ara amba ambass part partes es del del labor laborat ator orio io real realiz izad ado. o. La tens tensiión en la cuer cuerda da,, se mantiene constante o varia conforme aumente la masa del bloque - observa este fenómeno para diferentes masas.
$III ANA"ISIS DE DATOS E&PERIMENTA"ES CA"C)"O DE" COEFICIENTE EST#TICO DE ROZAMIENTO
.
1onn los 1o los datos datos de l
bla bla
pl e la tabl tablaa =. u re el p
dimi dimi
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TABLA TABLA 3
Nro
F- *4 *4+
F9 *4+
4ormal *4+
5ensión *4 *4+
f eMAX
*4+
µ e
< = ? @ <.
0raf 0rafiq ique ue la la fuerz fuerzaa de roza rozami mien ento to est estát átic icoo má'i má'imo mo en en funci función ón de la la fuerz fuerzaa norma normall f eMAX
=
f * N +
,G1uál es la ecuación que corresponde a este graficoH *icrosoft =. ?. @.
ffice )'cel+ (el gra grafic fico rea realizado en el pas paso <, con con el m!todo de los m#nim nimos cua cuadrado ados determine los parámetros de la ecuación y escriba su ecuación emp#rica. G1uá G1uáll es es el el si signi gnifica ficado do f#si f#sico co de est estos pará parám metro etrosH sH 1alc 1alcul ulee el error error porce porcent ntual ual entre entre la la fuer fuerza za de de rozam rozamie ient ntoo está estáti tico co e'pe e'peri rime ment ntal al y el teórico *madera+.
CALCULO DEL COEFICIENTE CINETICO DE ROZAMIENTO
A.
1on los 1on los datos datos de la la tabl tablaa < com complet pletee la tabl tablaa ?. ues uesttre el pro proce cedi dimi mien entto para para encontrar las magnitudes pedidas. TABLA TABLA 4
Nro
F- *4 *4+
F9 *4 *4+
a *mIs<+ 4ormal *4+ 5ensión *4+ *4+
f k
*4+
µ k
< = ? @ B.
0rafi 0rafique que la fuerza fuerza de roz rozam amie ient ntoo cin!t cin!tic icoo en funci función ón de de la fuerz fuerzaa norm normal al.. GJu! GJu! tip tipoo de curva curva repre represen senta taHH G1uá G1uáll es la ecuac ecuació iónn que corres correspon ponde de a este este grafi graficoH coH *icrosoft ffice )'cel+.
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1alc 1alcul ulee el error error porce porcent ntual ual entr entree la fuerz fuerzaa de rozami rozamien ento to cin!t cin!tic icoo e'peri e'perime ment ntal al y el teórico *madera+.
