Cálculo del coeficiente de rozamiento

Mecánica. Dinámica. Estática. Trabajo. Dinamómetro. Superficies. Plano inclinado

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OBJETIVO:

Calcular el coeficiente de rozamieto estático y dinámico de un taco de superficie de metal y de madera mediante diversos procedimientos.

Fundamento teórico

El rozamiento abarca toda resistencia que se opone a que un cuerpo

resbale o ruede sobre otro. El rozamiento por deslizamiento es el que

se produce cuando se desplaza una superficie en contacto con otra; es

originado por las rugosidades de las dos superficies y depende de la

naturaleza de éstas y de la fuerza que ejerce una superficie contra

la otra, pero es independiente del área de las superficies en

contacto. La fuerza de rozamiento está siempre dirigida en sentido

contrario al movimiento.

El coeficiente de rozamiento es un número adimensional

característico de las superficies en contacto, que se define como

la fracción de fuerza normal que es necesario aplicar tangencialmente

para vencer el rozamiento; su valor estático es mayor que el valor

dinámico que alcanza cuando ya se ha iniciado el movimiento.

Cálculo del coeficiente de rozamiento

1ºPROCEDIMIENTO (Procedimiento del dinanómetro)

MATERIALES:

  • Un dinanómetro de 1 Newton

  • Un dinanómetro de 5 Newton

  • Un taco de madera.

  • Una lámina metálica.

  • Pesas de 1 Newton de peso.

  • Listón metálico (para arrastrar el taco).

POCEDIMIENTO:

se coloca el taco de madera en el listón, se engancha al dinanómetro y se tira para calcular la fuerza de rozamiento estática (justo antes deque comienze a moverse) y la fuerza de rozamiento dinámica (la fuerza empleada para que el movil se mueva a velocidad constante).Esto se realiza con diferentes pesos, ya que se ira variando añadiendo pesas, luego se repite el proceso pero con una superfice metálica.Se anota los resultados en una tabla y se representa en un gráfica.El coeficiente de rozamiento será la pendiente de dicha gráfica.

Metal-Madera

P

Frd

Fre

150 N

0.4 N

0.5 N

151 N

0.6 N

0.7 N

152 N

0.9 N

1 N

153 N

1.2 N

1.3 N

154 N

1.4 N

1.5 N

Metal-Metal

P

Frd

Fre

150 N

0.21 N

0.3 N

151 N

0.32 N

0.41 N

152N

0.44 N

0.51 N

153 N

0.52 N

0.62 N

154 N

0.61 N

0.78 N

2ºPROCEDIMIENTO (Procedimiento en el Plano)

MATERIALES:

- Vástago

- Nuez de mesa

- Metro

- Listón metálico

- Un taco de madera.

- Una lámina metálica.

POCEDIMIENTO:

Se varia en ángulo del plano hasta que el móvil comience a caer por su propio peso ( U estático ) y que se caiga a velocidad constante con un pequeño empujón (U dinámico)

Para calcular U, partiremos de:

Averiguaremos el ángulo midiendo los catetos y aplicaremos la fórmula anterior.

Metal-Madera

Uestático

Udinámico

Tg 33cm/93cm=0,35 N

Tg 26cm/95cm=0,27 N

Metal-Metal

Uestático

Udinámico

Tg 26cm/96cm=0,27 N

Tg 23cm/97cm=0,23 N

CONCLUSIÓN:

Se ha calculado el coeficiente de rozamiento mediante varios procesos y se ha comprobado que la fuerza de rozamiento es menor cuando la superficie de los cuerpos resbalan mejor, en este caso la superficie de metal resbala mejor que la de madera y por lo tanto el coeficiente de rozamiento es menor. También se comprobado que la fuerza de rozamiento estático es menor que la fuerza de rozamiento dinámico.

Cálculo del coeficiente de rozamiento

Cálculo del coeficiente de rozamiento

N

p

Fr

F

Cálculo del coeficiente de rozamiento

Cálculo del coeficiente de rozamiento

V cte.

Cálculo del coeficiente de rozamiento

Cálculo del coeficiente de rozamiento

Cálculo del coeficiente de rozamiento

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