Friccion 1vz36

FRICCION INTRODUCCIÓN Se considera que las superficies sobre las que actúan los cuerpos son rugosas, por lo tanto se debe considerar la capacidad de un cuerpo para soportar una fuerza tangencial, así como una fuerza normal en la superficie de o. La fuerza tangencial es producida por la fricción. Por lo regular pueden ocurrir dos tipos de fricción entre las superficies:

a) La fricción fluída: existe cuando las superficies en o están separadas por una película de fluído sea este un gas ó un líquido. b) La fricción en seco: denominada frecuentemente fricción de Coulomb ocurre entre las superficies en o de cuerpos rígidos en ausencia de un fluído lubricante. Teoría de la fricción en seco La teoría de la fricción en seco puede explicarse mejor considerando los efectos que se producen tirando horizontalmente un bloque de peso uniforme W que descansa sobre una superficie horizontal rugosa . F W

Ff

Como se observa en el diagrama de cuerpo libre, el peso ejerce una distribución tanto de la fuera normal N, como de la fuera de fricción Ff sobre la superficie de o. Cuando se encuentran en equilibrio las fuerzas normales deben actuar hacia arriba para balancear el peso del bloque W y las fuerzas de fricción actúan hacia la izquierda, para impedir que la fuerza aplicada P mueva el bloque hacia la derecha.

OBJETIVOS:

o 1.- Relacionar funcionalmente la magnitud de la fuerza de fricción

estática máxima Frm con la magnitud de la fuerza normal N. o 2.- Investigar la dependencia de Frm en relación con el área de o aparente. o 3.- Determinar el coeficiente de fricción estática, relacionándolo con los conceptos de ángulo de fricción estática y ángulo de reposo.

DESARROLLO: Evento 1 madera 2 madera 3 madera

Superficies – acrílico – caucho – formaica

0 < F < fr

Los resultados se muestran a continuación

Evento [ θ ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 prom θ=

CUESTIONARIO 1.- Explique detalladamente el concepto de fricción. La fricción se considera como una fuerza que actúa sobre un cuerpo de manera resistente, es decir, impide ó retarda el desplazamiento del cuerpo con respecto a otro cuando sus superficies están en o. La fuerza de fricción actúa de manera tangencial a la superficie de o entre los cuerpos, y tiene sentido opuesto al movimiento existente entre el cuerpo y dicha superficie. 2.- Mediante el empleo del diagrama de cuerpo libre y de los principios pertinentes de la mecánica, explique detalladamente , porqué el bloque sujeto a tracción no se mueve en los primeros intervalos de aplicación de la fuerza de los eventos experimentados.

W F

F

N El bloque no se mueve debido a que no ha llegado a la condición de movimiento inminente, que es cuando la fricción estática deja de serlo para llegar a la fricción máxima que es en la cual se inicia el movimiento, luego de esto se reduce y se observa la fricción dinámica que se da durante el desplazamiento del bloque. 3.- Con los datos consignados en la tabla No.1, dibuje una gráfica y estime una relación funcional que explique a la magnitud de la fuerza normal N, empleando el método de mínimos cuadrados. Interprete los parámetros. El modelo matemático obtenido es: Frmi [ N ] = 1.244 [ 1 ] Pi [ N ] – 1.872 [ N ]

(Superficie acostada) Xi2= 5692973,08 [N2] Yi= 58,8 [N] Xi= 5772,108 [N] Xiyi= 49434,995 [N2] 10 xi2= 56929730,8 [N2] (xi)2= 33317230,8 [N2] b= 2,092226 [N] m= 0,10496751 (Superficie parada) Xi2= 5692973,08 [N2] Yi= 49,5 [N] Xi= 5772,108 [N] Xiyi= 41799,4346 [N2] 10 xi2= 56929730,8 [N2] (xi)2= 33317230,8 [N2] b= 1,71651949 [N]  Ordenada al origen m= 0,08829917  Coeficiente de Fricción Estática 5.- De la relaciones obtenidas en el numeral anterior. Analice la posibilidad de reducir la relación funcional a una relación de proporcionalidad Frm = µ e N. En estas circunstancias obtenga el valor del coeficiente de fricción estática. La relación se basaría en el modelo matemático de la siguiente manera: y = mx + b , entonces Frmi = µ s N por lo tanto y = Frmi, m = µ s y x = N resultando que µ s = 1.244 6.- Analice la tabla No.2 e identifique los efectos que en los resultados tengan las áreas distintas involucradas y genere sus conclusiones. En los experimentos realizados se pudo observar y definir a partir de los resultados numéricos registrados, que mientras mayor sea la superficie de o que existe entre dos cuerpos en fricción, mayor es precisamente la fuerza de fricción máxima, es decir, conforme aumenta la superficie de un

cuerpo que se desplaza haciendo o con otra superficie, aumenta la fricción máxima que se requiere para poner a dicho cuerpo en movimiento. 7.- Bloque en posición horizontal movimiento

Bloque en posición de inminente

W W 41.9°

θ r=

movimie nto N

N θ r

Fr máx.

9.- Como conclusión puedo decir que entre mas rugosa fue la superficie aumento mas el coeficiente de friccion y se pudo comprobar experimentalmente como actua la friccion sobre distintas superficies calculando la fuerza necesaria para mover objetos en esas superficies y también se calculo el angulo en cual la superficie empieza a caer por lo que a mayor angulo mas friccion existía con el objeto