Dinámica |
Fuerza de rozamiento El rozamiento por deslizamiento Medida del coeficiente cinético (I)
Medida del coeficiente cinético (III) Fuerza de rozamiento en un plano inclinado El mejor ángulo para arrastrar un bloque Medida del coeficiente estático Barra apoyada en dos puntos móviles. Placa apoyada en dos rodillos que giran. Dos bloques superpuestos |
Descripción | |||
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En esta página, se simula otra experiencia que nos permite medir el coeficiente de rozamiento por deslizamiento. Consideremos dos bloques A y B unidos por una cuerda inextensible que pasa por una polea de masa despreciable. Cuando el bloque A desciende una altura h es detenido por una placa y la cuerda deja de tirar del bloque B. El bloque B desliza a lo largo del plano horizontal hasta que se detiene después de desplazarse una distancia x.
DescripciónEl problema tiene dos partes: Movimiento del sistema formado por los dos bloques unidos por una cuerdaEn la figura, se representan las fuerzas sobre cada unos de los bloques (en color azul) y la aceleración (en color rojo). Sobre el cuerpo A de masa mA actúan dos fuerzas
Sobre el bloque B actúan cuatro fuerzas
Despejando la aceleración a en el sistema de dos ecuaciones La velocidad que alcanza después de desplazarse h, partiendo del reposo es Movimiento del bloque B sobre el plano horizontalLa cuerda deja de tirar del bloque B cuando pasa por la posición señalada por O. El bloque B se detiene después de desplazarse x. Las fuerzas que actúan sobre el bloque B son
De las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, tenemos Eliminando el tiempo t Conocidos x y h y los valores de las masas mA y mB se puede determinar el coeficiente de rozamiento cinético μk. Cuando las masas son iguales mA=mB para determinar el coeficiente μk solamente es necesario medir las distancias h y x.
Ejemplo
Comprobación: Calculamos la aceleración del sistema formado por el bloque A y el bloque B unidos por una cuerda La velocidad del bloque B cuando pasa por O, en el instante en el que deja de actuar la cuerda es v=3.19 m/s empleando un tiempo de t=0.63 s. Tenemos ahora, un bloque con velocidad inicial de v=3.19 m/s que desliza a lo largo de un plano horizontal con rozamiento, es decir, con una aceleración a’= -μkg=-0.692·9.8=-6.78 m/s2 de sentido contrario a la velocidad. El tiempo que tarda en parase es t=0.47 s, y se desplaza x=0.75 m El desplazamiento total del bloque B es de 1.75 m y el tiempo que tarda en desplazarse es de 0.63+0.47=1.10 s.
ActividadesSe pulsa el botón titulado Nuevo, y el programa interactivo genera de forma aleatoria el valor del coeficiente de rozamiento cinético entre el cuerpo B y el plano horizontal. Se introduce
Se pulsa el botón Empieza. Se mide el desplazamiento x del bloque a partir del origen O, es decir, a partir del momento en el que deja de actuar la cuerda. Se calcula el coeficiente de rozamiento cinético. Se pulsa el botón titulado Respuesta, para comparar nuestros resultados con los proporcionados por el programa interactivo. Activando la casilla titulada Vectores, se representan las fuerzas que actúan sobre el bloque B. |
Eagleson H. V., An experimental method for determining coeffcients of sliding friction. Am. J. Phys. 13 (1945), pp. 43-44
Reidl C. The coefficient of kinetic friction. The Physics Teacher. September 1990, pp. 402
Medida del coeficiente
cinético (II)
