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DETERMINACION DEL COEFICIENTE
DE FRICCION ESTATICO
Nombres y Apellidos del Autor 1. Estudiante - Programa.
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"La naturaleza siempre nos enseña a través de la resistencia; incluso en el movimiento, la fricción nos recuerda los límites." --Maxwell
Resumen
Este informe sobre de la fricción Estática muestra los datos obtenidos a partir de experimentos realizados a cabo en la asignatura de física del laboratorio, donde se hicieron a cabo pruebas y mediciones con distintas medidas, ángulo de inclinación y tipo de material, con el propósito de determinar el coeficiente de fricción. También, la forma en que la fuerza de fricción impacta los cuerpos en movimiento y la manera en que los materiales de distintas superficies influyen en ella. Los resultados de la prueba experimental indican que el coeficiente de fricción varía dependiendo del ángulo de inclinación, el material y la superficie.
INTRODUCCIÓN
Este informe corresponde a la práctica de laboratorio “Coeficiente de fricción estática” y tiene la finalidad de determinar los coeficientes de fricción de diversos materiales a través del uso de un plano inclinado. El ángulo correspondiente a aquel para el cual el objeto deja de tener un movimiento relativo y pone en funcionamiento la fuerza de fricción es identificado. El contenido del informe consta de las siguientes secciones: el objetivo general acompañado de los específicos, la metodología utilizada y el proceso de toma de datos, el análisis y conclusiones. (^1) Reporte de investigación del subgrupo B 01 , grupo xx, presentado al profesor xxxx en la asignatura de Laboratorio de Física I. Fecha: 03 / 12 / 2024.
Cabe destacar que el concepto de fuerza, Trabaja para definir sobre todo la que se presenta en la fricción entre cuerpos. Todos los días está presente en múltiples aspectos de la vida diaria, Todo vehículo puede moverse sobre una superficie debido a esta fuerza, y un ser humano puede y caminar gracias a ella o incluso correr en la misma dirección en un esfuerzo por alcanzar o incluso superarla. Esto quiere decir, que depende de los cuerpos en fricción, ya que el efecto del roce difiere entre el tipo de superficies. Las propiedades de estas superficies determinan lo que se conoce como el coeficiente de fricción. En esta práctica, se determinó dicha constante para diferentes tipos de superficies en contacto, proporcionando una comprensión más clara de cómo influye la fricción en el movimiento de los objetos. OBJETIVO GENERAL:
- Determinar el valor del coeficiente de fricción estática entre dos superficies de contacto sobre una base. OBJETIVOS ESPECIFICOS:
- Analizar cómo afecta la fricción en el movimiento de un cuerpo sobre un plano inclinado y horizontal.
- Comparar el coeficiente de fricción estático que se presentan con diferentes materiales como plástico, metal, madera y lija. MARCO TEORICO: La fuerza de rozamiento aparece cuando hay dos cuerpos en contacto, siendo importante el estudio de movimiento. Cuando se estudia este fenómeno de fricción se encuentra una relación directa entre la fuerza de rozamiento y la fuerza normal.
- La fuerza de rozamiento es paralela a la dirección del movimiento en la superficie de apoyo, es opuesta al deslizamiento y su valor depende de la fuerza normal que presiona superficies en contacto.
- El valor de la fuerza no depende de las áreas puestas en contacto Fh= μ⋅ h⋅ G
- Un bloque sobre la superficie es más difícil de moverse entre más peso tenga, si al tratar de mover un bloque la fuerza es incapaz de deslizarlo la fuerza que impide el movimiento es contraria a la dirección de la fuerza aplicada
- Un cuerpo con plano inclinado con peso G es sometido a una fuerza al plano F1=G⋅sin(θ)
- Y la fuerza normal es perpendicular al plano F 2 =G⋅cos(θ)
- El coeficiente de fricción se puede determinar usando el ángulo de inclinación, este ángulo se incrementa al mover el soporte “h” hasta que el cuerpo inicia a deslizarse. tan(θ)=h/s
- La fuerza de fricción estática se toma para ser proporcional a F2 a lo largo del plano F =μ⋅ F
- El coeficiente de fricción será μ=h/s
METODOLOGÍA
En este laboratorio el procedimiento realizado se dividió en 3 procesos, los cuales eran hacer la práctica por medio de un cubo con distintas superficies del cubo en el plano horizontal e inclinado.
TABLA 3. Datos coeficiente de fricción y fuerza de dos superficies [Lija y Metal] S1 [cm] Sup. 1 F[N] S2[cm] Sup. 2 F[N] 11 0.25 20 0. 10 0.2 15 0. 4 1.15 5 1. 13 0.45 9 0. 5 1 17 0. 7 0.7 10 0.
ANÁLISIS DE RESULTADOS.
Como se pudo observar en las tablas de datos obtenidos durante el laboratorio, se observa que el coeficiente de fricción para la superficie horizontal es de 0.36 para el plástico, 0.33 para el metal, 0.53 para la madera y 0.4 para la lija. Al observar el coeficiente de fricción en un plano inclinado tenemos que de 0.61 para el plástico, 0.23 para el metal, 0.26 para la madera y 0.35 para la lija. A partir de estos datos podemos concluir que la diferencia de estos coeficientes es apenas de unos decimales. En la tabla 1 y la tabla 2 tenemos la fuerza realizada en ambos momentos (plano horizontal y plano inclinado) los cuales presenta una diferencia no tan grande, aquí el factor más determinante en esta diferencia fue la longitud del pivote S Figura 1 Grafica de relación entre fuerza vs distancia de superficie de la lija
Figura 2 Grafica de relación entre fuerza vs distancia de superficie del metal Analizando los datos visibles en las graficas se pueden deducir que la relación entre las fuerzas y distancias en el plano inclinado de estos dos objetos metal y lija no concuerdan mucho, algo que se hace mas visible con la línea de tendencia ubicada en las gráficas.
CONCLUSIONES
Del laboratorio Realizado se puede ir concluir que el estudio de la fuerza de rozamiento, así como concepto básico ayudan a llevar a cabo el laboratorio de la misma manera y aunque se estudia teóricamente durante laboratorio se evidenció que hay muchos factores que pueden influir en los resultados tales como la limpieza de la superficie, los diversos materiales, la precisión a tomar datos, etcétera. Esto se debe tener en cuenta para futuros laboratorios ya que esas variables son muy importantes al analizar los datos expuestos en la tabla 1 y en la tabla 2 enfocándonos en el coeficiente ficción podemos concluir que este varía de forma no tan significa en cada material. Sin embargo, hay cierta diferencia en el momento A y B que, aunque es mínima puede ser por la impresión al tomar los datos como sabemos el coeficiente fricción en la relación entre las fuerzas del rozamiento y la fuerza de retención ejercida en dos superficies en contacto este coeficiente ese hecho una evaluación de la dificultad con la que una superficie un material se realiza sobre otro material Según los resultados obtenidos encontramos que el coeficiente ficción varía pendiendo del material y esto es un poco lógico ya que el estado del material contribuye en esto no es lo mismo deslizar un plástico liso que una lija que tiene mas rugosidad
