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LABORATORIO DE FÍSICA I (MA466) LB06: FUERZA DE FRICCIÓN Apellidos y nombres: 1. Espinoza Calle, Stefany Lorena 2. Fuentes Jimenez, Wilder Anderson 3. Herrera Polo, Mariapaz Andrea 4. Huillcas Gómez, Rubí Génesis Grupo de Datos: 03 DESARROLLO DEL REPORTE: 1. Para el caso presentado y con ayuda de una hoja Excel, grafique la fuerza F en función del tiempo t.

1

¿Cuáles son los intervalos de tiempo donde la bandeja está en reposo y en un movimiento uniforme aproximadamente? INTERVALO DONDE LA BANDEJA ESTÁ EN REPOSO [0,000 s – 3,900 s] : Corresponde desde el inicio de la aplicación de la fuerza F hasta el instante en el que la fuerza alcanza su valor máximo. INTERVALO DONDE LA BANDEJA ESTÁ EN MOVIMIENTO UNIFORME

[4,160 s – 5,520 s] : A partir de la gráfica, determinamos que este es el intervalo de tiempo en el cual el cuerpo esta en movimiento uniforme aproximadamente. Debido a que la fuerza comienza a tener un comportamiento constante aproximadamente en el punto A (4,160 ; 3,553).

2. A partir de los gráficos F vs t complete las Tablas 1.1 utilizando el Sistema Internacional de unidades. Tabla 1.1 m (kg)

1,04614 kg

Δm (kg)

0,01 g 0,00001 kg

Fmax (N)

5,330 N

ΔFmax (N)

0,002 N

Fcte (N)

3,406 N

ΔFcte (N)

0,002 N

⨳Nota: El valor de la fuerza constante Fcte se determinó mediante el calculo del promedio de los valores en donde la fuerza F es aproximadamente constante.

2

3. Deduzca la expresión que permita determinar el coeficiente de fricción estático y cinético para las superficies en contacto y sus respectivas incertidumbres. •

Para determinar el coeficiente de fricción estático, partimos de un diagrama de cuerpo libre para la bandeja en reposo. Eje y: N=mg Eje x: Fmax =f r es−max

Fmax =μ e N μe =

F max N

μe =

F max mg

Coeficiente de fricción estático:

Expresión para el cálculo de la incertidumbre:

(

∆ μe =μ e

∆ F max ∆ m + m F max

)

3

• Para determinar el coeficiente de fricción cinético, partimos de un diagrama de cuerpo libre para la bandeja en movimiento uniforme. Eje y: N=mg Eje x: Fcte =f r c

Fcte =μ c N μc =

Fcte N

μc =

Fcte mg

Coeficiente de fricción cinético:

Expresión para el cálculo de la incertidumbre:

(

∆ μc =μ c

∆ F cte ∆ m + m F cte

) 4

4. Calcule los coeficientes de fricción estático y cinético para las superficies en contacto y sus respectivas incertidumbres. Cálculo del coeficiente de fricción estático y su incertidumbre Coeficiente de fricción estático: μe = μe =

F max mg

5,330 =0,519359875 =0,5194 1,04614 × 9,81

Incertidumbre del coeficiente de fricción estático:

(

∆ μe =μ e

∆ μe =0,519359875

∆ F máx ∆ m + m F máx

)

0,00001 =0,0001998 + ( 0,002 5,330 1,04614 )

∆ μe =0,0002 Resultado final: μe ± ∆ μe =0,5194 ±0,0002

Cálculo del coeficiente de fricción cinético y su incertidumbre Cálculo del coeficiente de fricción cinético: μc = μc =

Fcte mg

3,406 =0,331883627 =0,3319 1,04614 × 9,81

Incertidumbre del coeficiente de fricción cinético:

(

∆ μc =μ c

∆ μc =0,331883627

∆ F cte ∆ m + m F cte

)

0,00001 =0.0001981 + ( 0,002 3,406 1,04614 )

∆ μc =0,0002 Resultado final: 5

μc ± ∆ μ c =0,3319 ±0,0002

6...