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lunes, 26 de enero de 2015

PRÁCTICA 6: MEDIDA DE LA FUERZA DE ROZAMIENTO

Objetivo:
Medir la fuerza de rozamiento (Fr) de un bloque al deslizarse sobre una superficie horizontal, observar que factores influyen y hallar el coeficiente de rozamiento (µ).
Debes saber que: La fuerza de rozamiento se opone siempre al sentido del movimiento. Su intensidad es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa sobre el cuerpo.
El coeficiente de proporcionalidad entre la fuerza de rozamiento (Fr) y la fuerza normal (N) se denomina coeficiente de rozamiento, µ (es un valor numérico sin unidades).
Fr = µ · N 
El valor del coeficiente de rozamiento, µ, depende de las superficies que estén en contacto durante el movimiento.


Material:
·         Una cuerda,
·         Una polea y un soporte de polea,
·         pesas de valor conocido (en N) y un porta pesas,
·         un cronómetro,
·         una balanza,
·         una cinta métrica.

Procedimiento:
  1. Se realiza un montaje como el de la figura.
  2. Determina con la balanza la masa m1 del objeto 1.
  3. Mide la longitud x que va a recorrer el objeto (debe ser inferior a la altura de la mesa.
  4. Coloca la/s pesa/s hasta que el objeto comience a deslizarse por la superficie horizontal. En ese momento pon en marcha el cronómetro, y mide el tiempo t que tarda en recorrer la distancia x.
  5. Anota el tiempo t y la masa m2 (incluyendo el portapesas). Repite tres veces la medición de t para obtener un valor medio (experiencias A, B y C de la tabla).
  6. Utilizando la misma superficie de rozamiento y manteniendo la distancia x, realiza tres nuevas mediciones, cambiando la masa m2, y mide de nuevo el tiempo t, (experiencias D, E y F de la tabla).


Conocimientos teóricos que debes saber:
La fuerza resultante, ΣF resultante, que actúa sobre el objeto 1, es el resultado de la suma del peso (P1), la normal (N), la tensión de la cuerda (T) y la fuerza de rozamiento (Froz). Como la P1 y N se anulan entre si, la fuerza resultante será:
ΣF resultante = T – Froz
La fuerza T es igual a la fuerza peso P2. Podemos calcular la fuerza peso P2. (P2 = m2 · g)
ΣF resultante =  T – Froz  =  P2 – Froz  =  (m2 · g) – Froz
La 2ª ley de Newton dice que la fuerza resultante, ΣF, que actúa sobre un cuerpo de masa m ejerce una aceleración a sobre dicho cuerpo (ΣF = m · a). Sustituyendo ΣF en la anterior ecuación, obtenemos:
m1 · a = (m2 · g) – Froz      despejamos la fuerza de rozamiento  →     Froz = (m2 · g) – (m1 · a)
También debes saber que podemos calcular la aceleración a la que se mueve un objeto si conocemos la distancia recorrida, x, durante un tiempo, t. Con la fórmula:  xf = xi + vi·t + 1/2·a·t2  (siendo xi = 0 ; vi = 0)
a = 2·(x/t2)
Informe de laboratorio:
a)      Recopilación de datos medidos:

Experiencia
Distancia recorrida x (m)
Tiempo (s)
Masa 1 (m1) (kg)
Masa 2 (m2) (kg)
Aceleración, a (m/s2)
Fuerza de rozamiento, Froz (N)
A






B






C






Valor medio de la Froz 1 =

D






E






F






Valor medio de la Froz 2 =


b)      Compara los resultados obtenidos para la Fuerza de rozamiento 1 y 2. ¿Cuál de los dos es mayor?
c)      Si la masa 1 (m1) aumenta, la fuerza de rozamiento ¿aumenta o disminuye?, ¿por qué? 
d)   Si sabemos que la Froz = μ·N, (sabemos que la normal es igual al peso, N = P1 = m1·g), ¿puedes calcular el coeficiente de rozamiento en ambos casos? 
e)      Deja un comentario en la Práctica 6, con tu nombre y lo que has aprendido en esta práctica.

f)       Por favor, valora esta práctica con el cuestionario que aparece a continuación.


2 comentarios:

  1. Ha sido muy divertido y una forma de afianzar los conocimientos adquiridos en clase. Así será más difícil olvidarnos

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