Otras carreras Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

[andresm_1984]

hola comunidad de fisicos.
tengo un laboratorio sobre friccion y la verdad no he podido resolver, tengo muchos
supuestos pero tambien dudas, he intentado razonar con varias formulas pero me surgen dudas que no me dejan resolver el problema.

este es el problema.

tengo un bloque de madera de peso de 120 gramos,
y lo halo horizontalmente hacia la derecha con una fuerza medida con un dinamometro de 0.5 newton.
necesito halla el coeficiente de friccion entre las superficies.
como hago.

le agradezco su colaboracion.

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[Stormkalt]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Hola andresm-1984:

Teniendo la masa del bloque se calcula la fuerza normal. Si el bloque se desliza a velocidad constante se puede obtener el coeficiente de fricción dinámico:

$fr_k = \mu _k N$

Si la fuerza promedio es la que se realiza para comenzar a mover el objeto se puede calcular el coeficiente de rozamiento estático.

¡Salud!

[andresm_1984]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

hola
muchas gracias por tu aporte, pero la verdad no entendi, la formula que me das.
es mas nunca la habia visto.
te agradeceria si pudieras explicarme un poco mejor el procedimiento para hallar el coeficiente.
de todas maneras muchas gracias,

[juantv]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Cuando dos superficies son puestas en contacto, el movimento de una respecto a la otra , genera fuerzas de friccion tangencial y de sentido opuesto a la fuerza aplicada.
El valor del coeficiente de rozamiento es característico de cada par de materiales en contacto; no es una propiedad intrínseca de un material. Depende además de muchos factores como la temperatura, el acabado de las superficies, la velocidad relativa entre las superficies

se encuentra experimentalmente que es proporcional a la normal N (N=mg , si es un plano horizontal), que entre otras cosas tiene explicaciones de origen cuantico.

para una superficie inclinada , el coeficiente estatico es el minimo para el cual se desliza, y equivale a decir que es la tangente del angulo(angulo maximo) para el que se empieza a deslizar un cuerpo.

[andresm_1984]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

gracias por tu aporte, pero no me has resuelto la inquietud.
lo que necesito es el procedimiento para hallar el coeficiente de friccion,
que genera el arrastrar un cuerpo en una superficie horizontal la cual
se mide con un dinamometro y me da 0.5 n, y las masa de 120 gramos.
eso es lo que necesito, que formula puedo aplicar en este caso

de igual manera gracias por tu explicacion.

[juantv]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Aplica la ecuacion que te han dado:

$$\dst fr_k = \mu _k N$$

aqui hare consideraciones ya que no especifican. supondre que al alicarle esa fuerza constante de 0.5 Nw(lo hare asi para evitar confusiones con la normal) muevo el bloque con velocidad constante, por lo que no tendra aceleracion.

planteemos la segunda ley de newton para nuestro caso:

$$F - fr_ k = 0$$

$$0.5 - \mu _k N = 0$$

pero la normal , para una superficie horizontal la hallamos de la segunda ley de newton aplicado en la direccion vertica, como el bloque no se acelera tampoco en direccion vertical, a=0.

$$\dst N - mg = 0$$

$$\dst N = mg$$

luego nos quedara:

$$0.5 - \mu _k mg = 0$$

$$\dst \mu _k = \frac{0.5}{mg}$$

y de alli hallas el coeficiente de friccion dinamico, en general para esos caso tan simples se cumple que :

$$\dst \mu _k = \frac{F}{mg}$$

F: fuerza aplicada para moverlo con velocidad constante

g: aceleracion gravitacional

m: masa del cuerpo que se mueve por una superficie

[Laron]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Una pregunta, ay estas considerando que se mueve a velocidad constante, pero si fuera con aceleración? cómo sería?
claro habría que calcular a la aceleración para luego calcular el coeficiente de rozamiento, pero como se calcularía?
Gracias...

NaClu2

[andresm_1984]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

si señor ese el el planetamiento para el problema.
la acelaracion es 0, por que no hay cambio de fuerza o sea velocidad constante, por lo tanto el coeficiente de friccion es la fuerza realizada, sobre la normal.
la cual se halla de multiplicar la masa en kilogramos y la gravedad.

asi lo termine haciendo y gracias a ti, puedo corroborar que estoy en lo cierto.
aca te muestro el resultado.


me dio coeficiente de friccion =0.42 que se obtiene de 0.5 N/1.2N
1.2 es la normal


muchas gracias por tu ayuda.
excelente.

[Laron]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Sí, exacto pero quiero saber cómo sería, si la fuerza no fuera constante y hubiera aceleración, cómo se calcularía el coeficiente de rozamiento?

NaClu2

[Al2000]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Supongo que quisiste decir que cómo sería si la fuerza aplicada fuese mayor que la fricción y resultase un movimiento acelerado... porque si la fuerza no es constante entonces tampoco lo es la aceleración y el caldo se pone morado

Saludos,

Al

[Laron]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Supongo que quisiste decir que cómo sería si la fuerza aplicada fuese mayor que la fricción y resultase un movimiento acelerado... porque si la fuerza no es constante entonces tampoco lo es la aceleración y el caldo se pone morado

Saludos,

Al

Por qué lo dices ? Y si esa fuerza aplicada (que es mayor que la fricción) es de de 0.5N como dice en el ejemplo, habría una aceleración? si es así cómo se calcularía el coeficiente de rozamiento? ya que el procedimiento que realizó juantv solo fue una consideración (aunque esta bien hecha).

[Al2000]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Por qué lo dices ? Y si esa fuerza aplicada (que es mayor que la fricción) es de de 0.5N como dice en el ejemplo, habría una aceleración? si es así cómo se calcularía el coeficiente de rozamiento? ya que el procedimiento que realizó juantv solo fue una consideración (aunque esta bien hecha).

Si tu aplicas una fuerza a un objeto inmóvil y consigues que este se mueva, entonces claramente la fuerza aplicada fue mayor que la fuerza de fricción estática. Como el coeficiente de rozamiento dinámico es menor que el estático, si mantienes la misma fuerza sobre el cuerpo existirá una fuerza neta (aplicada - fricción) y el cuerpo acelera. La ecuación (2) en el desarrollo de juantv establece que la aceleración es cero. Bajo esa suposición (fuerza aplicada = fricción) el cuerpo se mueve con velocidad constante y llegas a la ecuación (6). Pero si la fuerza aplicada, aun siendo constante, es mayor que la fricción, el cuerpo acelera y la ecuación (6) debe ser modificada a $\dst \mu_k = \frac {F-m a}{m g}$. Como experimento es mas difícil de medir, pues debes determinar la aceleración del cuerpo, pero mas sencillo de planear puesto que no necesitas ajustar la fuerza para que la velocidad del cuerpo sea constante.

Supongo que puede implementarse un procedimiento en el cual un carrito motorizado, por ejemplo, arrastre con velocidad constante a un cuerpo usando un dinamómetro para medir la fuerza aplicada, la cual automáticamente se ajustará al valor de la fuerza de fricción. Otra idea que se me viene a la cabeza sería usar algún sistema que enrrolle una cuerda con velocidad constante... tal vez alguna disposición que arrastre el cuerpo en una trayectoria circular...

Bueno, perdón por las divagaciones Saludos,

Al

[madridista0175]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

¿ y si quisiéramos calcular esa velocidad constante? ¿como lo haríamos?

[Stormkalt]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Hola:
Medir velocidad en el contexto de un laboratorio es fácil (hay muchas formas) una es calcular la velocidad promedio de dos tramos (de longitud arbitraria) y comparar los valores. Si v es constante los promedios de varias mediciones tenderán a un mismo valor. Para medir la velocidad se puede usar un láser y un cronómetro interconectados. Cuando el objeto pasa por determinado punto se interrumpe el haz del laser y se para o arranca automáticamente el cronómetro.

¡Salud!

[Al2000]

Re: Coeficiente de Friccion en un plano horizontal.

Si la velocidad es constante se podría medir con un cronómetro (manual o controlado con fotoceldas) el tiempo empleado en recorrer la distancia entre dos puntos previamente elegidos. Me imagino que también se podría usar un radar dopler como el que usa la policía, pero nunca lo he visto en un laboratorio, ni se que precisión tiene, solo lo he visto en TV

Saludos,

Al