Determinació del coeficient de fricció

Solucions

Aquí podeu veure un resultat pràctic d’un grup de 1r de batxillerat del curs 2005-2006.


Dades

De la gràfica x = f (t) i v = f (t) obtenim les dades de la taula.

Tram
Temps inicial
(s)
Temps final
(s)
Posició inicial
(m)
Posició final
(s)
Velocitat inicial
(m/s)
Velocitat final
(m/s)
Tram A
MRUA a >0
0.00
0.27
0.00
0.07
0
0.77
Tram B
MRU a = 0
V= constant
0.27
0.33
0.07
0.13
0.77
0.76
Tram C
MRUA a <0
0.33
0.53
0.13
0.21
0.76
0

Per trobar la velocitat del perdigó suposem que durant l’explosió (temps molt petit) es compleix la conservació de la quantitat de moviment.

M massa canó, M = 28,6 g = 28,6 / 1000 kg
m massa perdigó, m = 0,2 g = 0,2 / 1000 kg

A la figura 6 podem veure les taules i gràfiques que s'obtenen amb el Coach.

 

Agafem la velocitat v2 de retrocés del canó quan t = 0,27 s, en què la velocitat és màxima, am b un valor de 0,77 m/s, tal com hem recollit en la taula i podem observar en les gràfiques del Coach.
El subíndex 2 es refereix al fi de l’explosió i el subíndex 1, a l’instant abans de l’explosió.
El sistema estudiat és: canó + perdigó.


Velocitat del perdigó

Inicialment està en repòs. Així doncs, p1 = 0 i, per conservació de la quantitat de moviment del sistema,

M2 v2 + m2 v2 = 0
v2 = -(M2/m2) v2 = -(28,6 / 0,2) 0,77 = - 110,11 m/s = - 396 km/h

 

Coeficient de fricció (1)

Per trobar partirem del moment en quèV és màxima. Posteriorment, disminueix i s'aturar per l'acció de la fricció. Així doncs, V2= 0,77 m/s .
V3= 0 perquè s’atura a causa de la fricció, desprès de recórrer 0,14 m. En la gràfica i en la taula, 0,21 m-0,07 m o, si en el vídeo, es mesura amb el regle la distància recorreguda des de l’inici del MRUA fins que s'atura.


Coeficient de fricció (i 2)

Si s'aïlla, obtenim el mateix valor .

 

Autor d'aquesta pągina: Llorenç Martínez, professor de secundària de Física i Química en l’IES Damià Campeny de Mataró.

 

Aquesta obra estą subjecta a una
Llicčncia de Creative Commons
Creative Commons License