Este documento presenta un experimento realizado por un grupo de estudiantes para determinar el coeficiente de rozamiento entre dos superficies utilizando el principio de conservación de la energía. El experimento involucra comprimir un resorte y medir la distancia recorrida por un bloque al que se le ha almacenado energía potencial elástica. Los cálculos realizados utilizando la ley de conservación de la energía permiten calcular el coeficiente de rozamiento para dos configuraciones diferentes del resorte.
8. Es un sistema no consecutivo es aquel
en el que actúan al menos una fuerza
no consecutiva; pudiendo actuar
también fuerzas conservativas
9. FUERZAS CONSECUTIVAS son aquellas cuyo
trabajo, para mover una partícula entre dos puntos
a y b, no depende de la trayectoria seguida por la
partícula, depende de la posición inicial(a) y final
(b).ejemplos de fuerzas conservativas son: el peso
de un cuerpo, la fuerza elástica y la fuerza
electrostática.
10. FUERZAS NO CONSERVATIVAS, (DISIPATIVAS)
son aquellas cuyo trabajo, para mover una
partícula entre dos puntos a y b, depende de la
trayectoria seguida por la partícula y pueden ser
activas a favor del movimiento o resistivas en
contra del mismo.
11. En un sistema no conservativo la energía
mecánica (em.)del cuerpo en movimiento, no
permanece constante, su variación de
manera general esta transformada en
calor, u otros de energía.
wfnc=∆em
dónde: wfnc es el trabajo realizado por fuerzas no
conservativas.
12. Un tipo de fuerza no conservativa común es
la fuerza de rozamiento cuyo trabajo esta
dado por:
w =µNd
fr
donde: d es la distancia total recorrida.
17. 1. MEDIR LA MASA (M) DE BLOQUE CON ESPIGA Y
RESORTE ; REGISTRAR ESTE DATO EN LA TABLA Nº1.
2.ARMAR EL EQUIPO SEGÚN EL ESQUEMA Y MEDIR LA
LONGITUD NATURAL DEL RESORTE (A).
3.COMPRIMIR UN RESORTE HASTA UNA LONGITUD
(B), REGISTRAR EN LA TABLA Nº1 X=B-A Y LIBERAR EL
BLOQUE.
4. MEDIR LA DISTANCIA (C)RECORRIDA POR EL BLOQUE
HASTA QUE SE DETIENE Y REGISTRAR D=C-B EN LA TABLA
Nº1
5. REPETIR EL PROCESO PARA OTRA CONCENTRACIÓN
DEL RESORTE.
18. TABLA Nº 1
Constante del resorte [K] (N/m)
Mas del bloque (m) (g) M
Medición 245 (g)
Comprensión [x] (cm) x1 x2
Medición 6 6.5
Distancia [d] (cm) d11 d12 d1 d21 d22 d2
Medición 25 28.2 26.6 30 26.6 28.
3
20. TRABAJO Nº1
A PARTIR DE LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA, CALCULAR EL
COEFICIENTE DE ROZAMIENTO PARA X1.
µ= (245)(26,6)/(6)(26,6)
µ=40,83
Trabajo Nº 2
A partir de la ley de la conservación de la energía, calcular el coeficiente de
rozamiento para x2
µ= (245)(28,3) / (6,5)(28,3)
µ=37.7
21. TRABAJO Nº 3
REALIZAR EN DIAGRAMA DEL CUERPO LIBRE PARA EL BLOQUE B: A)
INMEDIATAMENTE DESPUÉS QUE SE LIBERA EL BLOQUE B,
22. B) EN EL MOMENTO EN QUE EL RESORTE SE SEPARA DEL BLOQUE A
25. 1-Discutir los resultados de los trabajos 1 y 2
Los dos resultados se parecen pero tienen una pequeña
variación debido a que no aplicamos la misma fuerza en el
resorte.
2- EXPLICAR LOS TRANSFORMACIONES DE ENERGÍA QUE SE DAN EN CADA
INSTANTE ANALIZADO EN EL TRABAJO 3
EN EL PRIMER INSTANTE SE ENCUENTRA LA FUERZA DIRIGIDA HACIA LA
DERECHA CONTRARIA A LA FUERZA ELÁSTICA, EN EL SEGUNDO INSTANTE
APARECE LA FUERZA DE FRICCIÓN Y LA FUERZA CAMBIA DE DIRECCIÓN Y
EN EL ÚLTIMO INSTANTE SOLO INTERVIENE LA NORMAL Y EL PESO
¿ QUE DISTANCIA RECORRERÍA EL BLOQUE B, SI EL VALOR DE M SE
DUPLICA, PARA LA MISMA DEFORMACIÓN X ?
RECORRERÍA UN POCO MENOS DEBIDO A QUE AL HABER MÁS PESO HAY
MÁS FRICCIÓN
26. CONCLUSIÓN
Comprobamos que se puede transformar la
energía potencial elástica en trabajo debido
a que la energía potencial elástica produce
movimiento.
Con el principio de la ley de la conservación
de la energía se puede calcular el coeficiente
de rozamiento.
