FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS, SOCIALES Y

HUMANAS

FÍSICA DEL MOVIMIENTO

DINÁMICA

INVESTIGACIÓN PREVIA.

1. ¿Qué es y de qué depende la fuerza de fricción entre dos superficies?

2. ¿Qué es el coeficiente estático y dinámico de fricción?

3. Analice el siguiente video http://vicente1064.blogspot.com/2011/12/accidente-al-exponer-un-auto-de-lujo-y.html

4. Cual es la diferencia entre un análisis estatico y uno dinámico

INTRODUCCIÓN

Todos los cuerpos que vemos en movimiento o en reposo en la vida real están sujetos a fuerzas

externas, la manera como se mueven estos se analizan utilizando las leyes del movimiento de Newton,

en particular con la segunda ley, la cual establece una relación clara entre la fuerza externa, la masa y

la aceleración con la que se mueve.

Cuando vemos un cuerpo en reposo podemos suponer que no hay fuerza alguna que esté obligándolo

a moverse, o que todas las fuerzas que actúan sobre él se anulan, de manera que la fuerza neta es

cero. Dentro de todas estas fuerzas hay una muy particular que de acuerdo al mecanismo estudiado

puede ser beneficiosa o no, esta es la fuerza de fricción. Si estuviéramos diseñando un sistema de

frenos buscaríamos que esta tenga el valor más alto posible, mientras que si estuviéramos diseñando

una maquina para generar movimiento nos interesa todo lo contrario, para lograr esto debemos entrar

a estudiar el par de superficies que están en contacto así como su interface.

En esta práctica analizaremos diferentes casos, uno estático, donde nos concentraremos en el instante

en el que se rompe la condición de equilibrio, otra donde su propio peso es el causante del movimiento

y finalmente una donde un agente externo es quien induce el movimiento acelerado.

EQUIPOS E INSTRUMENTAL

Riel de aluminio Sistema de adquisición

Bloque con dos superficies Balanza

PALABRAS CLAVES: Fricción, dinámica, estática, leyes de Newton, Plano inclinado.

ELEMENTOS DE COMPETENCIA

1. Identifica experimentalmente las condiciones necesarias para obtener una condición de equilibrio

estacionario.

2. Identifica experimentalmente las condiciones necesarias para obtener una condición de equilibrio

estacionario.

3. Compara modelos matemáticos con resultados experimentales identificando los errores en cada

medida y sus causas.

OBJETIVOS

1. Analizar experimentalmente el equilibrio traslacional de un cuerpo sobre un plano inclinado.

2. Encontrar la relación entre el ángulo del plano inclinado y el coeficiente de fricción estático.

3. Analizar experimentalmente la dinámica traslacional de un objeto cuando se mueve fricción.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

ACTIVIDAD 1

Ubique un bloque sobre un plano inclinado como se muestra a continuación. Inicialmente haga que el

ángulo θ sea pequeño de manera que el bloque no se deslice Y suba el extremo izquierdo del plano

muy lentamente, ¿qué sucede? Realice por lo menos tres medidas con cada una de las superficies.

ACTIVIDAD 2

Eleve el riel a un ángulo mucho mayor que el anterior. Haga un análisis ahora dinámico del sistema

teniendo en cuenta que entre el bloque y el riel hay fricción, y que ahora el sistema se esta moviendo

desde el reposo debido a una componente de su peso, ¿cuál es esa componente? Del análisis estático

despeje el coeficiente dinámico de fricción y tomando datos de posición vs tiempo con ayuda del

sensor de ultrasonido y calcule dicho coeficiente, realice por lo menos tres medidas con cada una de

las superficies. ¿Este coeficiente es mayor o menor que el estático?, ¿porqué?.

Figura 1. Plano inclinado

Haga un análisis estático de la figura 1 y obtenga el

coeficiente de fricción estático en función del ángulo

justo en el momento en que se empiece rompa la

condición de equilibrio, es decir, en el momento en

que el bloque empieza a deslizar. Tenga presente el

concepto de movimiento inminente, y con esto mida el

coeficiente estático de fricción.

ACTIVIDAD 3

CONTENIDO DEL INFORME:

Modelos matemáticos y datos experimentales de cada experiencia

Reporte las posibles causas de error.

Conclusiones generales sobre la experiencia.

REFERENCIAS

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/rozamiento/dinamico1/dinamico1.htm (consultado el 12 de

septiembre de 2012)

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/rozamiento/dinamico2/dinamico2.htm (consultado el 12 de

septiembre de 2012)

Última edición: 12 de Septiembre de 2012

Figura 2

Haga el análisis dinámico del montaje mostrado en la figura 2 teniendo en cuenta que entre el bloque y el riel hay fricción y que ahora el bloque esta siendo halado por la masa que cuelga. Despeje el coeficiente de fricción dinámico en función de las masas, y la aceleración del bloque.

Tome datos de posición Vs tiempo y calcule el coeficiente de fricción, realice por lo menos tres medidas con cada una de las superficies. ¿Este coeficiente calculado será dinámico o estático?, ¿esta medida arroja menos error que las anteriores?