Lab2_Coeficiente_de_Fricción

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Experimentación Física I 
 
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Universidad del Valle 
Departamento de Física 
Experimentación Física I 
Laboratorio No. 2 
 
 
COEFICIENTE DE FRICCIÓN 
 
1. OBJETIVO 
Estudio del coeficiente de fricción estática y dinámica. 
1.1 Objetivos específicos 
• Medir el coeficiente de fricción estático entre dos bloques de madera. 
• Medir el coeficiente de fricción dinámico entre dos bloques de madera. 
• Análisis de cómo afecta la fricción en el movimiento sobre el plano inclinado. 
 
 
2. SISTEMA EXPERIMENTAL 
 
2.1 Materiales requeridos. 
 
• Un plano inclinado de madera 
• Un taco de madera 
• Escuadra de 45° 
• Una polea. 
• Un portapesas con sus respectivas pesas 
• Nivelador 
• dulceabrigo 
 
2.2 Montaje Experimental 
 
La figura 1 ilustra el montaje experimental de la primera parte a ser usado en la presente práctica, que 
corresponde al coeficiente de fricción estático. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Sistema Experimental. 
 
 
 
 Experimentación Física I 
 
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En la Figura 2 se muestra el montaje experimental de la segunda parte que corresponde al coeficiente de fricción 
dinámico, la dirección de la fuerza de fricción depende de si el movimiento es de ascenso o descenso por la 
rampa, realice el diagrama de cuerpo libre para cada caso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura.2. Segundo montaje experimental. 
 
4. CONSIDERACIONES TEORICOS 
 
4.1 Coeficiente de fricción estático. 
 
Del diagrama de cuerpo libre de la Figura 1 se tiene 
que, 
 
)(CosgmN
0F)(Sengm
1
f1
θ
θ
=
=−
 (4.1) 
y por lo tanto el coeficiente de fricción estático 
queda, 
 )(tane θµ = (4.2) 
 
siendo θ el ángulo mínimo para que el bloque se 
ponga en movimiento con respecto al plano. 
 
4.2 Coeficiente de fricción dinámico: 
 
Del diagrama de cuerpo libre de la Figura 2, cuando 
m1 se mueve hacia arriba del plano inclinado con 
velocidad constante, se tiene que 
 
 0F)(Sengmgm f12 =−− α (4.3) 
 
siendo m2 la masa mínima necesaria para que el 
cuerpo se mueva hacia arriba con velocidad 
constante. Cuando el m2 se mueve hacia abajo del 
plano con velocidad constante, se tiene que 
 
0F)(Sengmgm f1
/
2 =−+− α (4.4) 
 
siendo m2́ la masa necesaria para que el cuerpo se 
mueva hacia abajo con velocidad constante. De 
(4.3) y (4.4) se obtiene que el coeficiente de fricción 
dinámico µd queda, 
 
α
µ
Cosm2
mm
1
/
22
d
−= (4.5) 
 
Igualando Ff en las ecuaciones (4.3) y (4.4), se 
obtiene la siguiente relación, 
 
2
mm
Senm
/
22
1
+=α (4.6) 
 
Combinando las ecuaciones (4.5) y (4.6) y si el 
ángulo α=45°, queda que 
 
 
/
22
/
22
d
mm
mm
+
−
=µ (4.7) 
 
 Experimentación Física I 47
5- PROCEDIMIENTO 
 
NOTA: Es importante tener muy limpias siempre las dos superficies en contacto. 
 La mesa debe estar totalmente nivelada. 
Se puede golpear SUAVEMENTE la mesa de madera para quitar la fricción. 
 
Movimiento Estático 
• Haga el montaje de la Figura 1, coloque el plano bajo un ángulo pequeño en cualquier 
punto del plano coloque el cuerpo. Haga variar el ángulo (lentamente) hasta conseguir que 
el cuerpo inicie el movimiento. En estas condiciones halle el valor del ángulo. 
• Repita el experimento (para el mismo cuerpo) al menos 5 veces. Llene la tabla 1. Encuentre 
el promedio del ángulo. 
• Haga variar la masa del cuerpo que resbala (colocando pesas sobre él) y repita el 
procedimiento 
 
Movimiento Dinámico 
• Pese y anote la masa m1 . 
• Realice el montaje de la Figura 2, la inclinación debe ser de 450 . 
• Coloque masa m2 (para cada masa proporcione una pequeña sacudida) hasta que el bloque 
se mueva con velocidad constante hacia arriba, anote este valor. 
• Modifique la masa m2 hasta que el bloque se mueva hacia abajo con velocidad constante, 
anote este valor como m2´. Tabla 2. 
 
 
6. ANALISIS DE DATOS Y RESULTADOS 
 
 
 
 Experimentación Física I 48
ANÁLISIS. 
Laboratorio Coeficiente de fricción 
Fecha: 
Profesor: 
Nombre y código de los integrantes del grupo: 
 _________________________________________ 
 _________________________________________ 
 _________________________________________ 
 _________________________________________ 
 
MOVIMIENTO ESTATICO: 
Tabla 1. 
m1= 
θθθθ 
m2= 
θθθθ 
m3= 
θθθθ 
m4= 
θθθθ 
m6= 
θθθθ 
 
 
 
 
 
θθθθ promedio 
 
 
2.1. Deduzca la ecuación 4.2 
 
 
 
 
 
 
2.2. Según la expresión 4.1, si se aumenta la masa que pasa con la fuerza de fricción?. 
 
 
 
2.3. De la tabla 1. Qué concluye?: 
 
 
 
2.4. Calcule el valor del coeficiente de fricción estático (explique su resultado) (Ecuación 4.2) 
 
 
 
 
MOVIMIENTO DINAMICO: 
 
2.5. Deduzca la ecuación (4.7) 
 
 
 Experimentación Física I 49
TABLA 2. 
m1 m2 m2’ 
 
 
 
 
2.6. Calcule el valor del coeficiente de fricción dinámico (explique su resultado). 
 
 
 
 
2.7. Compruebe la relación (4,6), que error obtiene?. 
 
 
 
 
 
7. PREGUNTAS 
 
7.1 Por qué el coeficiente de fricción estático no permanece constante cuando se realizan varias 
mediciones con cada cuerpo?. 
 
 
 
 
7.2 Qué efecto tiene el área de la superficie y el peso del cuerpo en el coeficiente de fricción 
estático?. En el de fricción dinámico?. 
 
 
 
7.3. Qué efecto tendrá la polea en la precisión del coeficiente de fricción dinámico? 
 
 
 
 
 
8. CONCLUSION: