Medida del coeficiente de rozamiento estático y cinético

Medida del coeficiente estático y cinético

El sensor de fuerza se conecta al ordenador a través del puerto USB

Se empuja el bloque por medio del sensor

El programa DataStudio, representa la fuerza en N sobre el bloque, antes de deslizar y cuando desliza

Medida del peso del bloque

Cuando el cuerpo empieza a deslizar o está deslizando con velocidad constante.

Corcho sobre la superficie de la mesa

N=mg	F_s	F_k	μ_s =F_s/N	μ_k =F_k/N




Valor medio
Error

Coeficiente cinético de rozamiento

Movimiento hacia arriba

Un cuerpo de masa m sale de A y llega a B. Se desplaza d₁ empleando un tiempo t₁. La velocidad inicial v₀ y la aceleración a₁ son de signos contrarios.

$\begin{array}{l} 0 = v_{0} - a_{1} t_{1} d_{1} = v_{0} t_{1} - \frac{1}{2} a_{1} t_{1}^{2} a_{1} = \frac{2 d_{1}}{t_{1}^{2}} \\ m a_{1} = m g \sin θ + F_{r} F_{r} = μ_{k} N N = m g \cos θ \\ a_{1} = g (\sin θ + μ_{k} \cos θ) \end{array}$

g=9.8 m/s²

d₁=

t₁=

a₁=

θ=

μ_k =

Movimiento hacia abajo

El mismo cuerpo parte de A en reposo y llega a B. Se desplaza d₂ empleando un tiempo t₂.

$\begin{array}{l} d_{2} = \frac{1}{2} a_{2} t_{2}^{2} a_{2} = \frac{2 d_{2}}{t_{2}^{2}} \\ m a_{2} = m g \sin θ - F_{r} F_{r} = μ_{k} N N = m g \cos θ \\ a_{2} = g (\sin θ - μ_{k} \cos θ) \end{array}$

g=9.8 m/s²

d₂=

t₂=

a₂=

θ=

μ_k =

Fuerza de rozamiento proporcional a la velocidad

Si lanzamos un cuerpo con velocidad v₀ en un plano horizontal

$\begin{array}{l} m \frac{d v}{d t} = - k v - \int_{v_{0}}^{v} \frac{m d v}{k v} = \int_{0}^{t} d t \\ v = v_{0} \exp (\frac{- k t}{m}) \end{array}$

La velocidad disminuye rápidamente con el tiempo hasta que después de un cierto tiempo (teóricamente infinito) se detiene.

Se aplica una fuerza F y el móvil parte del reposo

$\begin{array}{l} m \frac{d v}{d t} = F - k v \int_{0}^{v} \frac{m d v}{F - k v} = \int_{0}^{t} d t \\ v = \frac{F}{k} (1 - \exp (\frac{- k t}{m})) v_{\infty} = \frac{F}{k} \end{array}$

Esta ecuación nos dice que se alcanza la velocidad límite v_∞ después de un tiempo teóricamente infinito. Si representamos v en función del tiempo t la gráfica tienen una asíntota horizontal en v=v_∞ .