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ACTIVIDAD: TP FUERZAS DE ROZAMIENTO.

FISICA I

UTN FRA

2015

ACTIVIDAD EN EL LABORATORIO DE FISICA. ESTUDIANTE:………………………………………………….…………..… CURSO:……………………FECHA:……………………… OBJETIVO DE LA EXPERIENCIA: Determinación del coeficiente de rozamiento estático por deslizamiento entre un cuerpo que posee 3 caras de igual superficie y distinto material de contacto, y un plano inclinado con superficie de contacto: madera o metal. MATERIAL A UTILIZAR: -PLANO INCLINADO, DE INCLINACION VARIABLE. -CUERPO CON 3 BASES DE DISTINTO MATERIAL. (Madera-Goma-Papel). FUNDAMENTO TEORICO: Si sobre un plano inclinado, un cuerpo permanece en reposo, como se observa en la figura, las fuerzas que actúan sobre el cuerpo son el peso P=m.g. la reacción del plano N (normal) y la fuerza de rozamiento, Fr, opuesta al movimiento.

.

Como hay equilibrio en sentido perpendicular al plano inclinado, la fuerza normal N es igual a la componente perpendicular al plano inclinado del peso.

Si se aumenta la inclinación del plano y el cuerpo sigue en reposo, hace la fuerza de rozamiento.

aumenta, también lo

Para una cierta inclinación del plano, el cuerpo se pone en movimiento. En ese instante es escasamente mayor ó igual a la y esta fuerza de rozamiento adquiere el valor máximo. Éste será del mismo valor que la menor fuerza necesaria para iniciar el movimiento.

El valor máximo de la fuerza de rozamiento estático es proporcional a la componente normal al plano de la fuerza peso.

Con estas ecuaciones se obtiene que la medida del coeficiente de rozamiento por deslizamiento, viene dado por la tangente del ángulo que forma el plano inclinado con la horizontal. A este ángulo para el cual el movimiento del bloque es uniforme, se lo denomina “ángulo critico”.

Se puede medir el coeficiente de rozamiento estático mediante esta experiencia, a partir del ángulo para el cual el bloque comienza e deslizar. Ing. PABLO PLANOVSKY Campus 2015

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UTN FRA

2015

Se cumple entonces que la tangente del ángulo crítico (el ángulo del plano para el cual el bloque va a empezar a deslizar) es igual al coeficiente de rozamiento estático Se determina el valor de la midiendo el ángulo de inclinación en grados sexagesimales. APLICANDO INDETERMINACIONES:

Se construye una tabla con los datos obtenidos

SUPERFICIES EN CONTACTO

MATERIAL TEORICO: ROZAMIENTO. ROZAMIENTO: La experiencia permite comprobar que para mover un cuerpo es necesario vencer resistencias debidas a diferentes causas. Citaremos como la más importante la resistencia de rozamiento por deslizamiento o rodadura y la que opone el medio (aire-agua-etc.). Cuando un cuerpo esférico rueda, es porque existe entre el cuerpo y la superficie de contacto fuerzas de rozamiento. De no existir el cuerpo está resbalando o está deslizando. De ellas estudiaremos la resistencia debida al rozamiento por deslizamiento también denominada de 1° especie, el cuerpo desliza sin rodar. ROZAMIENTO POR DESLIZAMIENTO. Para mover un cuerpo de peso P sobre un plano horizontal es necesario aplicar cierta fuerza F cuya existencia solo es compatible, cuando el movimiento es uniforme, con otra igual y contraria Fr que se origina en las superficies de contacto.

P

Esa fuerza reactiva Fr se denomina fuerza de rozamiento por deslizamiento, se debe, en su mayor parte, a las imperfecciones o asperezas de las superficies y en segundo lugar a las fuerzas de adherencia entre los cuerpos. Ing. PABLO PLANOVSKY Campus 2015

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2015

En base a numerosas experiencias, Coulomb enunció las siguientes leyes de rozamiento: 1°LEY: La fuerza de rozamiento ( ) es directamente proporcional a la fuerza normal a la superficie de contacto y a un cierto coeficiente ( ) denominado coeficiente de rozamiento por deslizamiento.

2°LEY: El coeficiente de rozamiento para cuerpos en reposo correspondiente a cuerpos en movimiento relativo

llamado estático, es mayor que el

llamado coeficiente cinemático.

3°LEY: Para pequeños valores de la velocidad el coeficiente

permanece constante.

4°LEY: La fuerza de rozamiento es independiente del área de la superficie de contacto.

Para el mismo tronco de cono la fuerza de rozamiento es la misma en las dos posiciones. NOTA: Puede decirse que la denominada fuerza de rozamiento estático es un valor límite pues, hallándose el cuerpo en reposo, cuando la fuerza actuante sea inferior a aquella, la resistencia debida al rozamiento será igual y contraria a la misma, que es la condición para que exista equilibrio. Los valores de los coeficientes de rozamiento se encuentran tabulados en manuales técnicos.

GRAFICO DE LA FUERZA DE ROZAMIENTO EN FUNCION DE LA FUERZA APLICADA

HAY MOVIMIENTO SIN MOVIMIENTO

ESTATICO (

)

Ing. PABLO PLANOVSKY Campus 2015

DINAMICO (

)

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