GRUPO
HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA
ENSEÑANZA
DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
sección:
PRÁCTICAS DIGITALES DE FÍSICA
Coeficiente
dinámico de rozamiento
Fundamento
Cuando un cuerpo desliza sobre otro aparece
una fuerza resistente al movimiento que conocemos con el nombre genérico de
fuerza de rozamiento. El estudio de las fuerzas de rozamiento es empírico
y las leyes que lo rigen deben considerarse como aproximaciones. La fuerza
de rozamiento depende de los materiales que estén en contacto, de su grado de pulimento y de la fuerza normal que
se ejerzan entre sí. Entre el módulo de la fuerza de rozamiento y el de la
fuerza normal se cumple.
El coeficiente de proporcionalidad m se llama coeficiente dinámico de rozamiento. La fuerza de rozamiento
puede variar bastante en un material porque el grado de pulimentado no es
uniforme, causa por la que se suelen dar los datos para m como valores promedios.
SOLUCIÓN
Observación
En
alguno de los experimentos es necesario calcular un factor de escala, esto
es, una relación entre el tamaño real y el de la fotografía.
Los datos que se exponen, se han obtenido
a partir de unas fotografías cuyo tamaño puede no coincidir con las de la
página. En consecuencia, existe una variación en el factor de escala
según sea el tamaño de la fotografía. Como es natural, esto no debe afectar
ni a la ley ni a la comprobación de la ley, por consiguiente, el utilizar
un tamaño u otro de fotografía debe conducir a los mismos resultados finales
o a diferencias atribuibles exclusivamente a errores experimentales que se
cometan en la toma de medidas.
De las que se obtiene:
Con
la fotografía estroboscópica se calculará la aceleración del taco en función
del ángulo del plano a.
Fotografías
En la fotografía se observa el taco de rozamiento y el plano inclinado
de aluminio. El taco lleva incorporado una varilla brillante que servirá para
determinar las posiciones.
Foto del montaje
Primera medida
Angulo del plano 18º, intervalo de tiempo entre dos posiciones sucesivas Dt = 0,0515 s.
Valor real del lado de cada cuadrado del enrejado
0,10 m
Fotografía 1 para toma de datos
Con ayuda del enrejado mida los centímetros
que hay en la fotografía para una distancia real de 0,50 m.
Factor
de escala:
El origen de tiempos y posiciones es la primera
varilla de la izquierda que lleva un círculo blanco. Complete la Tabla 1
Tabla 1
| Posiciones en la
fotografía en cm |
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| Tiempo /s |
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| Posiciones reales
en metros |
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Con ayuda de la hoja de cálculo dibuje la gráfica
posición–tiempo y obtenga el valor de la aceleración
a1 =
Segunda medida
Ángulo del plano 22º, intervalo de tiempo entre dos posiciones sucesivas Dt = 0,052 s
Valor real del lado de cada cuadrado del enrejado
0,10 m
Fotografía 2 para toma de datos
Con ayuda del enrejado mida los centímetros
que hay en la fotografía para una distancia real de 0,50 m.
Factor
de escala:
El origen de tiempos y posiciones es la primera
varilla de la izquierda que lleva un círculo blanco. Complete la Tabla 2
Tabla 2
| Posiciones en la
fotografía en cm |
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| Tiempo /s |
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| Posiciones reales
en metros |
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Con ayuda de la hoja de cálculo dibuje la gráfica
posición–tiempo y obtenga el valor de la aceleración
a2 =
Tercera
medida
Angulo del plano 28º, intervalo de tiempo entre dos posiciones sucesivas Dt = 0,053 s
Valor real del lado de cada cuadrado del enrejado
0,10 m
Fotografía 3 para toma de datos
Con ayuda del enrejado mida los centímetros
que hay en la fotografía para una distancia real de 0,40 m
Factor
de escala:
El origen de tiempos y posiciones es la primera
varilla de la izquierda que lleva un círculo blanco. Complete la Tabla 3
Tabla 3
| Posiciones en la
fotografía en cm |
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| Tiempo /s |
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| Posiciones reales
en metros |
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Con ayuda de la hoja de cálculo dibuje la gráfica
posición–tiempo y obtenga el valor de la aceleración
a3 =
Cuarta medida
Angulo del plano 34º, intervalo de tiempo entre dos posiciones
sucesivas Dt = 0,054 s.
Valor real del lado de cada cuadrado
del enrejado 0,10 m.
Fotografía 4 para toma de datos
Con ayuda del enrejado mida los centímetros
que hay en la fotografía para una distancia real de 0,40 m
Factor
de escala:
El origen de tiempos y posiciones es la primera
varilla de la izquierda que lleva un círculo blanco. Complete la Tabla 4
Tabla 4
| Posiciones en la
fotografía en cm |
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| Tiempo /s |
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| Posiciones reales
en metros |
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Con ayuda de la hoja de cálculo dibuje la gráfica
posición–tiempo y obtenga el valor de la aceleración
a4 =
Quinta medida
Angulo del plano 42º, intervalo de tiempo entre dos posiciones sucesivas Dt = 0,053 s.
Valor real del lado de cada cuadrado del enrejado
0,10 m.
Fotografía 5 para toma de datos
Con ayuda del enrejado mida los centímetros
que hay en la fotografía para una distancia real de 0,40 m
Factor de escala:
El origen de tiempos y posiciones es la primera
varilla de la izquierda que lleva un círculo blanco. Complete la Tabla 5
Tabla 5
| Posiciones en la
fotografía en cm |
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| Tiempo /s |
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| Posiciones reales
en metros |
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Con ayuda de la hoja de cálculo dibuje la gráfica
posición–tiempo y obtenga el valor de la aceleración
a5 =
Con los valores obtenidos
de la aceleración y los ángulos del plano inclinado complete la Tabla 6.
Tabla 6
| Ángulo, a/º |
Aceleración, a/m.s-2 |
en m/s2 |
tag a |
| 18 |
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| 22 |
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| 28 |
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| 34 |
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