Informe n003 Fuerx¡Zas de Rozamiento

Informe N° 003 semestre I – 2013

DE: Sullca Vargas Amador Brian E.P. Mecánica Eléctrica GRUPO: 121 PARA: Lucio Elias Flores Bustinza ASUNTO: Entrega de Informe de Laboratorio “FUERZAS DE FRICCION” FECHA: 26 de JUNIO del 2013 Me es grato dirigirme a su persona para hacerle llegar el informe de laboratorio realizado el día 12 de Junio del 2013 que: PRIMERO: Se describe los objetivos, materiales y equipos, recojo de datos. SEGUNDO: Se desarrolla el análisis de datos y cuestionario. TERCERO: Se expone las conclusiones.

____________________________________ Amador Brian Sullca Vargas 130449

PRACTICA DE LABORATORIO Nº03 FUERZAS DE FRICCION I.

OBJETIVOS    

II.

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

MATERIALES Y EQUIPOS         

III.

Computadora personal. Programa Data Studio instalado. Interface Sciencience Workshop 750. Sensor de movimiento (CI-6742). Cajón de fricción (material Madera). Una masa accesoria de 0.25kg. Conjunto de pesas (diferentes magnitudes). Carril, tope y polea más de 1.60m de hilo negro. Balanza analógica.

RECOJO DE DATOS coeficientes de razonamiento dinámico y estático. N m1

fe

T

T …

mg

m

T m2 m2g

→

*

→ → Luego para hallar el coeficiente del rozamiento cinético, planteamos lo siguiente:

→

Luego pasamos alas tablas: Tabla(1): coeficientes de friccion Superficie Madera sobre madera Hielo sobre hielo Metal sobre metal (lubricado) Articulaciones en humanos Corcho sobre aluminio seco Plástico sobre aluminio seco

Coeficiente de fricción estático 0.4 0.1 0.15

Coeficiente de fricción cinético 0.2 0.03 0.07

0.01 0.4 0.2

0.01 0.3 0.1

* Coeficientes de fricción Tabla (2): datos evaluados con sensor de movimiento y fuerza en el laboratorio. EVENTOS 1 Aceleración (m/ ) Tensión (N) 0.52 Masa aplicada (kg)

0.055

2 -

3 -

4 -

5 0.1

6 0.5

7 0.6

8 0.7

9 0.9

10 1.0

PROMEDIO 0.33

0.82

0.85

0.95

1.92

2.26

2.39

2.55

2.57

2.81

1.734

0.085

0.090

0.100

0.205

0.225

0.275

0.295

0.305

0.340

0.1975

Fricción estática

Fricción dinámica

Tabla (3): masa del conjunto móvil. Masa del cajón de fricción (kg) Masa del sensor de fuerza (kg) Total en (kg) Normal (kg) IV.

0.282 0.3665 0.6485 0.6485

CUESTIONARIO

1. Calcule el coeficiente de fricción para cada valor de aceleración y masa aplicada, considere el siguiente cuadro. Dato registrado

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2. Calcule un promedio de y , de la tabla anterior. 3. Calcule los errores absoluto, relativo y porcentual considerando los datos experimentales de la pregunta anterior y teóricos propuestos en la tabla (1) para los coeficientes de fricción. 4. ¿Según usted a que se debe la diferencia entre y ?, explique. El rozamiento estático es el que existe cuando un cuerpo está en reposo, el coeficiente de rozamiento estático es el punto o la tangente del Angulo critico antes que el cuerpo entre en movimiento, el cinético es el presente cuando el cuerpo está en movimiento. Siempre el estático es mayor al cinético, la razón es que se necesita menos fuerza para mantener el movimiento que producirlo, porque en el segundo caso es necesario cambiar de estado el cuerpo.

5. ¿será necesario considerar la fricción del conjunto con el aire circundante?. Si su respuesta es afirmativa explique ¿Por qué? si porque en aire tiene una resistencia aerodinámica

6. ¿de que depende el coeficiente de fricción estático? La fuerza de fricción estática (Fs) es una fuerza negativa e mayor que la fuerza aplicada la cual no es suficiente para iniciar el movimiento de un cuerpo estacionario. Se genera debido a la rugosidad microscópica de las dos superficies, que interactúan y se entrelazan, y entre las cuales se generan enlaces iónicos y microsoldaduras formadas por la humedad y el oxígeno del aire.

7. El coeficiente de fricción, ¿será el mismo cuando se aplique un lubricante entre las superficies de contacto?

Tiene lugar cuando las superficies de fricción se mueven la una con respecto a la otra completamente separadas por un tercer elemento que por lo regular es un fluido. La fuerza de fricción fluida cinética presenta las siguientes características: • Para un mismo espesor de película lubricante, depende de si el lubricante utilizado es mineral, sintético o vegetal. • En el caso del aceite mineral se define como la resistencia que presentan al corte las laminillas que constituyen la película lubricante, un valor típico es de 0,008. • En el caso de los aceites sintéticos como la resistencia a la rodadura de las esferas de igual diámetro que constituyen la película lubricante, un valor típico es de 0,006. • En el caso de los aceites vegetales como la resistencia a la rodadura de las esferas de diferente diámetro que constituyen la película lubricante, un valor típico es de 0,007.

8. ¿el coeficiente cinético varia con la velocidad? La fuerza de fricción cinética (Fk ) es una fuerza negativa que se presenta cuando un cuerpo se mueve con respecto a otro, se opone al movimiento y es de magnitud constante.

9. ¿afecta el peso del bloque a los coeficientes de fricción? Si afecta porque a mayor peso habrá mayor fricción

10. Calcule los errores absoluto, relativo y porcentual, para la tención experimental y teórica. 11. El coeficiente de fricción, ¿varía según la temperatura del cuerpo?

Si varía el coeficiente de fricción El incremento de la temperatura influye de manera opuesta en líquidos y gases En los líquidos los hace menos viscosos en la relación n =A. e(-bT) Siendo A y b coeficientes, n la viscosidad, la viscosidad en los líquidos desciende exponencialmente con el aumento de la temperatura Para los gases la viscosidad aumenta en la función n=A.Raiz ( T ) Esto es función de la raíz cuadrada de la temperatura

12. La fuerza de fricción, ¿depende delas interacciones entre las moléculas de las dos superficies? Si hay interacción de las moléculas

13. Si el móvil empleado (con superficie de madera) se coloca sobre un plano inclinado ¿Cuál debería ser el ángulo para el cual el cuerpo se quedara móvil?

14. ¿Qué es coeficiente de viscosidad?, ¿tiene relación con el coeficiente de fricción? La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento.

V.

CONCLUSIONES