Angie Vanessa Barahona Acosta, Camila Gómez Rodríguez, Juan Alberto Martínez Zarate, Michael Moreno Caicedo
Enviado por Jillian • 1 de Junio de 2018 • 1.701 Palabras (7 Páginas) • 504 Visitas
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W: el peso del cuerpo vertical hacia abajo según la recta, y con un valor igual a su masa por la aceleración de la gravedad: W = mg.
N: la fuerza normal que hace el plano sobre el cuerpo, perpendicular al plano inclinado, según la recta.
Fr: la fuerza de rozamiento entre el plano y el cuerpo, paralela al plano inclinado y que se opone a su deslizamiento.
Si el cuerpo está en equilibrio, no se desliza, la suma vectorial de estas tres fuerzas es cero:
W+Fr+N=0
En la figura siguiente se muestra el diagrama de fuerzas de un bloque sobre un plano inclinado:
[pic 4]
Donde [pic 5] es la fuerza de rozamiento estático, dado que en este caso estamos analizando el sistema con el bloque en reposo, antes de comenzar el movimiento, siendo la aceleración del sistema nula, donde P es igual a W:
[pic 6]
Y descomponiendo esta ecuación vectorial en los ejes x e y de la figura:
[pic 7] Para el eje x
[pic 8] para el eje y
En el momento que el bloque comienza a moverse es cuando la fuerza de rozamiento es igual a la fuerza de rozamiento máximo:
[pic 9]
El coeficiente de rozamiento estático se define a partir de dicha fuerza de rozamiento máxima como:
[pic 10]
Igualando ambas expresiones:
[pic 11]
A continuación, se encuentra una tabla con valores de coeficientes estáticos y cinéticos ya establecidos para algunos materiales:[pic 12]
- Tomado de: http://l.exam-10.com/law/6836/index.html.
- DESCRIPCÓN DEL EXPERIMENTO
Montaje 1:
[pic 13]
Montaje 2:
[pic 14]
Montaje 3:
[pic 15]
Con respecto al montaje 1:
Es posible realizar el siguiente diagrama de cuerpo libre teniendo en cuenta la siguiente tabla con los ángulos implicados en el coeficiente de fricción de cada uno de los materiales involucrados, teniendo en cuenta que es un promedio entre 3 ángulos que permiten un movimiento con una velocidad constante (corcho-madera, corcho-lija, corcho-plástico):
MADERA - CORCHO
LIJA - CORCHO
PLASTICO - CORCHO
°
°
°
33
44
32
35
45
27
36
44
28
33
45
27
33
42
27
31
42
27
32
43
26
31
43
27
31
43
27
31
45
26
PROMEDIO
32,6
43,6
27,4
Es necesario aclarar que para todos los materiales se presenta el mismo diagrama de cuerpo libre ya que interactúan las mismas fuerzas, sin embargo, se presenta una variación en la magnitud de la fuerza de fricción ya que involucra la normal y el coeficiente de fricción cinético.
Diagrama de cuerpo libre:
[pic 16]
La ecuación de condición de movimiento es:
[pic 17]
Se realiza la descomposición de fuerzas por componentes:
[pic 18]
Se manejan operaciones entre magnitudes escalares teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones fundamentales:
[pic 19]
[pic 20][pic 21]
[pic 22]
Se reemplazan los valores teniendo en cuenta los datos del material posterior a esto se despeja el coeficiente de fricción:
[pic 23]
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
[pic 27]
[pic 28]
[pic 29]
Después de la deducción correspondiente es posible calcular el coeficiente de fricción cinético de cada uno de los materiales reconociendo que el ángulo fue medido por medio de un dispositivo electrónico del que se desconoce su incertidumbre, por lo tanto el único error que se presenta es el aleatorio debido al cálculo del promedio y este corresponderá
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