Establecer el valor del coeficiente de fricción, tanto estático como dinámico

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Enseguida se añadió una masa al porta pesas hasta conseguir que el bloque se moviera hacia arriba sobre el plano a velocidad constante. Luego se quitó, poco a poco, las pesas con las cuales el bloque habia subido, así, hasta conseguir que este último bajara a su posición inicial, con una velocidad constante.

Con las relaciones de igualdad y con el valor de las masas del contrapeso, en las cuales el bloque se movió, encontramos el coeficiente de fricción dinámico.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Coheficiente de friccion estatico:

Tabla 1:

Masa

m1 = 436.6

m2 = 486.6

m3 = 536.6

m4 = 586. 6

m5 = 636.6

Θ

26.8°

30°

32.5°

30.2°

30°

28. 9°

27.5°

29.8°

30°

26.8°

25°

33°

31°

31°

29°

27°

30°

34.8°

29.9°

27.9°

23.2°

32.3°

30.9°

30.5°

29.3°

Promedio

26.18°

30.56°

31.8°

30.32°

28.6°

En la tabla 1 se muestra los datos obtenidos en la primera parte del experimento.

Θ está medido en grado.

De la tabla 1 podemos decir que la variación de los angulos es constante. No se puede afirmar que a medida que se aumenta la masa el valor de Θ vaya aumentando o disminuyendo. Los angulos varian sin ningún código en su cambio, pero se mantienen en un rango como se puede ver en la tabla, de entre los 26° hasta los 31°.

Para medir el coeficiente de friccion estatico se utiliza la ecuación 3 (Ec 3):

μe = tan Θ

Donde Θ es el angulo promedio para cada masa.

m1 → μe = tan (26.18) = 0.49

m2 → μe = tan (30.56) = 0.59

m3 → μe = tan (31.8) = 0.62

m4 → μe = tan (30.32) = 0.58

m5 → μe = tan (28.6) = 0.54

- El coeficiente de friccion estatico no permanece constante cuando se realizan varias mediciones, con el mismo cuerpo, debido a que el coeficiente de friccion no depende del “cuerpo” sino de las características de las superficies en contacto.

- El área y el peso del bloque no influyen directamente a la hora de medir el coeficiente de friccion estatico debido a que este no depende de ellos sino del angulo de inclinación del plano con el que logra moverse.

Aunque hay exepciones, como cuando la superficie es muy rugosa, aquí si se necesitaría de un mayor angulo de inclinación para lograr que el cuerpo se desplace.

Coheficiente de friccion dinamico:

Tabla 2:

m1 (Kg)

m2 (Kg)

m2’ (Kg)

0.4366

0.3978

0.198

Utilizando la ecuación 6 (ec 6) se obtiene:

m1Sen Θ = m2 – m2’ / 2

0.4366 Sen (45) = 0.3978 + 0.198 / 2

0.309 ≈ 0.30

Como se puede observer en el resultado obetenido, el valor es muy aproximado, esto se da debido a que no se tomaron mas valores de m2 y m2’. Teniendo mas datos, se hubiera podido obtener una aproximación mayor.

- El efecto que tendrá la polea en la precisión del coeficiente de friccion dinamico es tan pequeño que podría despreciarse, sin embargo debe tenerse en cuenta que este esta presente, como en la friccion entre la polea y la cuerda, o la energía cinetica de rotación que presenta la polea, entre otros.

CONCLUSIONES

* La medición del coeficiente de friccion esta sujeta a numerosos errores cuando se utilizan montajes como el que se utilizo en clase, debido a esto, los valores obtenidos son aproximaciones.

* El coeficiente de rozamiento es una característica de cada material, mas no una propiedad de este. Depende mas de otros factores, como la temperatura, la textura de las superficies o la velocidad entre estas, entre otras.

* El peso del bloque no tienen ningún efecto sobre el coeficiente de friccion estatico, este ultimo depende del angulo con el cual el cuerpo se pone en movimiento.

BIBLIOGRAFIA

Guia de experimentación de Fisica I

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/frict.html

https://sites.google.com/site/timesolar/fuerza/friccion

https://www.fisicalab.com/apartado/rozamiento#contenidos

https://sites.google.com/site/timesolar/fuerza/segundaleydenewton