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• Luzmila Palencia arevalo

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[Informe De Laboratorio de Física] FUERZA DE TRACCION C. Ariza, L. Palencia, E. Sarmiento, D. Betts Programa Ingeniería Industrial. CORPORACIÓN POLITÉCNICO DE LA COSTA ATLÁNTICA. Grupo 15 N 25-05-2020

Resumen. La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto y es una fuerza muy importante cuando se estudia el movimiento de los cuerpos. 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 ejerce el plano sobre el bloque. La fuerza de rozamiento no depende del área aparente de contacto. Fuerza peso, dirigida hacia el suelo, la fuerza peso siempre está dirigida hacia el suelo. Fuerza Normal, en dirección perpendicular al plano inclinado, que es la superficie de apoyo del cuerpo, Fuerza de rozamiento, paralela al plano inclinado (la superficie de contacto) y dirigida hacia arriba del plano ya que estamos suponiendo que el cuerpo se mueve hacia abajo.

Palabras Claves: Cuerpos, fuerza, movimiento, rozamiento, contacto, superficie. Abstract. The friction force is a force that appears when two bodies are in contact and is a very important force when studying the movement of the bodies. The friction force is opposed to the movement of a block sliding on a plane. The friction force is proportional to the normal force exerted by the plane on the block. The friction force does not depend on the apparent contact area. Weight force, directed towards the ground, the weight force is always directed towards the ground. Normal force, in a direction perpendicular to the inclined plane, which is the supporting surface of the body, Friction force, parallel to the inclined plane (the contact surface) and directed upwards from the plane as we are assuming that the body is moving downwards. Keywords: Bodies, force, movement, friction, contact, surface.

1. Introducción.

[Informe De Laboratorio de Física] La fuerza de rozamiento es una fuerza de resistencia al movimiento 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 su fuerza 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 un instante en que el sólido empieza a deslizarse sobre la superficie: la resistencia de la superficie en este momento es proporcional a la reacción normal siendo µe el coeficiente de proporcionalidad, también llamado, coeficiente de rozamiento estático. Por analogía la fuerza de resistencia en este punto también lleva el nombre de fuerza de rozamiento estática. Si se supone que el movimiento ya está iniciado, se tiene que el rozamiento es también proporcional a la fuerza normal, pero el coeficiente de proporcionalidad µd, en este caso de rozamiento dinámico, es menor que el estático. Por 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 2. Marco Teórico.

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MONTAJE EXPERIMENTAL Caja en una superficie horizontal Paso a Ingrese a la página: https://ophysics.com/f1.html. Paso b Coloque un Angulo θ = 0o Coeficiente de fricción estático y cinético colocar un valor de 0 Paso c Dar clic en el botón start. Escriba en la tabla los valores de la aceleración para los diferentes valores de tensión y masa: # Tensión (N) Masa m (Kg) Aceleración a (m/s2) 1 1.0 1.0 1 2 1.5 1.5 1 3 2.0 2.0 1 4 2.5 2.5 1 5 3.0 3.0 1 6 3.5 3.5 1 7 4.0 4.0 1 8 4.5 4.5 1 9 5.0 5.0 1 10 5.5 5.5 1 11 6.0 6.0 1 Preguntas ¿Cuántas fuerzas hay en el sistema?

[Informe De Laboratorio de Física] La normal. La Gravedad. La tensión en el eje de las x. Dibuje el diagrama de fuerzas del sistema.

En este diagrama podemos ver las fuerzas del sistema cuales son la gravedad en el Y la normal en el eje de las X teniendo un ángulo en 0.

Realice un gráfico de T en función de m, diga ¿qué tipo de grafico es?

[Informe De Laboratorio de Física]

ACELERACION 7

R² = 1

6 5 4 3 2 1 0

0

2

4

6

8

10

12

14

16

En este grafico hacemos la muestra de la tensión (N) y en la función de masa (Kg), este es un gráfico lineal. Donde se ve que por medio de la tensión aplicada a la masa se puede obtener la aceleración.

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Paso d Coloque un Angulo θ = 0o para la tensión. Coeficiente de fricción estático de 0.3 y cinético de 0. No

Tensión (N)

Masa m (Kg)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

Preguntas ¿Cuántas fuerzas hay en el sistema? La normal. La Gravedad.

Fuerza de Fricción (N) 2,9 N 4,4 N 5,9 N 7,3 N 8,8 N 10,3 N 11,8 N 13,2 N 14,7 N 16,2 N 17,6 N

Aceleración a (m/s2) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

[Informe De Laboratorio de Física] La tensión en x Tensión. Dibuje el diagrama de fuerzas del sistema.

En este diagrama podemos ver las fuerzas del sistema cuales son la gravedad en el Y la normal en el eje de las X teniendo un ángulo en 0. Determine la aceleración del sistema. Realice un gráfico de T en función de m, diga ¿qué tipo de grafico es? • Coloque un Angulo θ = 0o para la tensión.

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Coeficiente de fricción estático de 0.3 y cinético de 0.3. No

Masa m (Kg)

Aceleración a (m/s2)

1

3,5

1.0

Fuerza de Fricción (N) 2,9 N

2

5

1.5

4,4 N

0.39

3

6,5

2.0

5,9 N

0.31

4

7,9

2.5

7,3 N

0.22

5

9,4

3.0

8,8 N

0.19

6

10,9

3.5

10,3 N

0.17

7

12,4

4.0

11,8 N

0.16

8

13,8

4.5

13,2 N

0.13

9

15,3

5.0

14,7 N

0.12

10

16,8

5.5

16,2 N

0.11

6.0 18,2 Determine la aceleración del sistema.

17,6 N

0.9

11

Tensión (N)

0.56

[Informe De Laboratorio de Física]

Realice un gráfico de T en función de m, diga ¿qué tipo de grafico es?

ACELERACION FUNCION M 7 6

R² = 1

5 4 3 2 1 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Es un gráfico de tipo lineal donde se realiza con tensión a en función de la masa.

Preguntas complementarias.

1. ¿Cómo determinaría la posición y la velocidad en el paso a?

[Informe De Laboratorio de Física] Para poder determinar la velocidad hay que determinar una posición inicial y una posición final junto a ello hay que incluir un tiempo inicial tomada desde el momento en que el objeto pasa por la posición inicial asignada, y un tiempo final que sería el tiempo en el que el objeto tarde de ir de la posición inicial a la final de esta manera utilizando la formula

v=

x i−x F T i−T F

2. ¿Cuál es la diferencia entre el coeficiente de fricción estático y cinético? Las fuerzas de fricción estáticas que se produce por la interacción entre las irregularidades de las dos superficies se incrementarán para evitar cualquier movimiento relativo hasta un límite donde ya empieza el movimiento. Ese umbral del movimiento, está caracterizado por el coeficiente de fricción estática. El coeficiente de fricción estática, es típicamente mayor que el coeficiente de fricción cinética. Fricción cinética cuando dos superficies se mueven una respecto de la otra, la resistencia de fricción es casi constante, para un amplio rango de velocidades bajas, y en el modelo estándar de fricción, la fuerza de fricción, está descrita por la relación de abajo. El coeficiente típicamente es menor que el coeficiente de fricción estática, reflejando la experiencia común, de que es más fácil mantener algo en movimiento a lo largo de una superficie horizontal, que iniciar el movimiento desde el reposo. 3. Diga un ejemplo en la vida real, donde usted aplique estos conceptos. -Las ruedas de un auto que se mueven sobre el pavimento, intencionalmente altas para proporcionar al conductor un mayor control sobre el vehículo. -Deslizar un cuerpo sobre un plástico mojado, lo que le da más recorrido que sobre el plástico seco, precisamente porque el agua disminuye la fuerza de la fricción entre superficies. -Una pista de patinaje sobre hielo, en donde la fricción esta reducida y por ello se utilizan patines para que el desplazamiento sea mayor.

3. Conclusión.

[Informe De Laboratorio de Física]  Aprendimos lo que es el concepto de fricción se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto. Además se puede deducir que: -Mientras más áspera sea la superficie, mayor será la fuerza de rozamiento. -El coeficiente de rozamiento estático es más alto que el coeficiente de rozamiento dinámico lo que trae apareada la gran diferencia entre las fuerzas de rozamiento que se ejercen mientras el cuerpo está quieto y una vez que se ha iniciado el movimiento. -Mientras mayor sea la fuerza de roce mayor será la fuerza a aplicar para que se pueda dar el movimiento del objeto. -Cuanto mejor estén pulidas las superficies de la caja de madera, menor es la fuerza. -El coeficiente de rozamiento depende de la naturaleza de las superficies en contacto. -El coeficiente de rozamiento es independiente del área -El rozamiento se opone siempre al desplazamiento de los cuerpos sobre las diferentes superficies. -Es una magnitud adimensional, es decir, que carece de una magnitud física asociada. -El coeficiente de rozamiento estático depende del ángulo que el plano forma con la horizontal, es igual a su tangente.

[Informe De Laboratorio de Física]