FUERZAS DE ROZAMIENTO

FUERZAS DE ROZAMIENTO S. MUÑOZ 1101366, A. MUNEVAR 1101364, J. PANQUEVA 1101371 INGENIERIA CIVIL- UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA PROFESOR: LUIS EDUARDO OLMOS SANCHEZ 24/04/2011 Objetivos A partir del análisis gráfico determinar determinar los coeficientes de rozamiento estático y cinético para para diferentes superficies en contacto. Marco teórico Cuando deslizamos un cuerpo sobre una superficie aparece una fuerza de contacto que se opone al movimiento, a esto le conocemos como fuerza de rozamiento. Este fuerza depende de cuál sea la naturaleza de la superficie de contacto, es decir, los materiales de la superficie si es rugosa o lisa, cuando la superficie es rugosa presenta un coeficiente de fricción alto que produce un mayor esfuerzo al momento de deslizar un cuerpo. Decimos que la magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos en contacto es proporcional a la normal entre los dos cuerpos, si: Fr =

·N

Fr: fuerza de rozamiento

: coeficiente de fricción N: normal Existen dos tipos de coeficientes de rozamiento: rozam iento: el estático, me, y el cinético, mc (donde e > c) Podemos decir que existe una fuerza de rozamiento aun cuando no hay movimiento alguno entre el cuerpo y la superficie en contacto. Esto lo podemos conocer como fuerza de rozamiento estática. Por ejemplo si se quiere empujar una caja de muy grande y se aplica una pequeña fuerza, la caja no se moverá. Esto es debió a la fuerza de movimiento estático que se opone al movimiento. Si llegáramos a aumentar al fuerza, hay un momento en que la caja emp ezara a deslizarse y habremos superado la fuerza de fricción. Una vez que el cuerpo empieza a moverse, hablamos de fuerza de rozamiento dinámica. El valor del coeficiente de rozamiento es es característico cada material en contacto, además de muchos factores como la temperatura, el acabado de las superficies, la velocidad relativa entre las superficies. -magnitud de la fuerza de fricción cinética: fk= n -magnitud de fuerza de fricción estática: (fs mayor igual que ∑Fy=N-w∙cos θ=0 ∑Fx= w∙sen θ -  ∙N =0 w∙sen θ = ∙w∙ cos θ w∙sen θ =  w∙ cos θ tg θ= 

plano inclinado

Análisis de Resultados :

s n)

Primera Actividad : Utilizando un “carro” sobre una superficie plana y mediante una polea de donde se cuelga un portapesas teníamos que determinar que masa necesitábamos en el portapesas para que el “carro se deslizara a una velocidad constante, tuvimos que aumentar la masa del “carro”y asi mimso aumentar la masa que se

colgaba del portapesas además esto tuvimos que hacerlo en diferentes superficies como en acrílico, plástico y en caucho. Luego teniendo en cuenta la figura 1: W2- ∙N1=0 m2∙g-  ∙m1∙g=0 m2=  ∙m1 m2 =  m1

figura1

Decimos que el coeficiente de rozamiento ( ) lo podemos hallar fácilmente en una gráfica relacionando las masas determinadas y hallando la pendiente estaríamos hallando este coeficiente de rozamiento. Las masas determinadas aparecen en las siguientes tablas: Acrílico con acrílico Masa del carro (m1)

m2

407,1g

117,7g

506,1g

184,5g

555,6g

153,2g

654,6g

199g

Acrílico con plástico: Masa del carro (m1)

m2

461g

109,5g

563,5g

148g

661,9g

177,6g

857,8g

245,7g

Acrílico caucho: Masa del carro (m1)

m2

515,9g

310g

666,6g

384,2g

763,6g

443,9g

912,6g

570g

Segunda Actividad:

Para esta actividad teníamos que determinar el coeficiente de rozamiento para las superficies de acrílico, plástico y caucho, en un plano inclinado, utilizando el mismo “carro” de la primera actividad teníamos que hallar a que ángulo este objeto se deslizaba sobre la superficie de acrílico. Luego teniendo en cuenta la figura 2:

∑Fy=N-w∙cos θ=0 ∑Fx= w∙sen θ -  ∙N =0

w∙sen θ = ∙w∙ cos θ w∙sen θ =



w∙ cos θ

tg θ= 

figura 2

Para la superficie de acrílico con acrílico se obtuvo un ángulo de 14°

tg 14°=  0.2235=  Para la superficie de acrílico con caucho se obtuvo un ángulo de 27°

tg 27°=  0.4515=  Para la superficie de acrílico con plástico se obtuvo un ángulo de 15°

tg 15°=  0.2400=  Conclusiones: En la primera actividad experimentamos con tres diferentes tipos de superficies 1.acrílico-acrílico, 2.acrílico- plástico, 3.acrílico- caucho. Bibliografía:

http://www.monografias.com/trabajos15/coeficiente-friccion/coeficiente-friccion.shtml física universitaria – Sears/Zemansky /Young/Freedman.