Pràctica:  LA FORÇA DE FREGAMENT

La força de fregament és la força de contacte que apareix entre dos cossos degut a la rugositat a escala microscòpica de les superfícies. La seva direcció és sempre parallela a la superfície de contacte i el seu sentit contrari al moviment relatiu de l’objecte. Podem distingir entre dos tipus de forces de fregament:

• Força de fregament estàtic: quan dos objectes no es troben en moviment relatiu. La màxima força de fricció estàtica correspon a l’instant en el que el bloc està a punt de desplaçar-se. La força de fregament estàtica varia, fins a un cert límit per impedir que una superfície es desplaci sobre l’altra.
• Força de fregament dinàmic: apareix quan un objecte comença a moure’s i s’oposa al seu moviment.

Sabies que …

Encara que el curling sigui un esport que es practica sobre una pista de gel, els jugadors no usen patins mentre competeixen, sinó que usen sabates amb soles diferents a cada peu: una lliscant (slipper) i una adherent (gripper).

En un peu porten una sola de sabata gripper (feta amb una sola de goma suau que ofereix tracció al jugador sobre el gel i per tant pot avançar sobre la superfície de joc relliscosa).

En l’altre peu una sola de sabata slipper (feta amb una sola de tefló o bé d’acer inoxidable per permetre que el jugador llisqui pel gel amb facilitat). La raó per la qual es fan servir aquests materials és que tenen un coeficient de fricció molt baix, que és només una manera elegant de dir que llisquen molt bé!

 

• Objectiu

Calcular la força de fregament sobre un objecte i veure com aquesta varia en funció de la superfície i de la massa de l’objecte.

• Material
• Objecte de suport.
• Masses de diferent valor.
• Dinamòmetre.
• Diferents superfícies (taula, paper de vidre, cartolina EVA …)

 

• Procediment
• Enganxa un objecte pesat amb un dinamòmetre i observa la força que has de fer per a que es mogui en direcció horitzontal per la taula. Anota el valor amb la unitat corresponent.

• Afegeix-li diferent massa i repeteix el pas anterior.

• Canvia ara la superfície sobre la qual reposa l’objecte i repeteix les mesures.

 

Tipus de superfície	Força fregament (N)
	massa* = …….	massa = ……..	massa = ……..	massa = ……..	massa = ……..
baieta
paper de vidre
plàstic
fullola

*massa del suport sense cap peça metàl·lica afegida.

 

• Dibuixa una gràfica amb la massa (en grams) del mòbil en l’eix horitzontal i la força de fregament (en Newtons) en l’eix vertical.

 

Qüestions

1. Representa tots els vectors força que intervenen en la teva experiència d’avui. (el punt negre és el centre de masses de l’objecte).
2. La força de fregament és igual en el moment de l’arrencada que en el moment del MRU?

Jo penso que …… perquè puc observar  …………………………………………………….…….……………….

1. Ordena de major a menor: les superfícies segons la força de fregament que han exercit sobre l’objecte de fusta.

…………………  > ……………………  > ……….………  > ……………………  > ………..……… 

1. Es podria realitzar un experiment en aquest laboratori sobre una superfície que no suposi cap fregament? 

AMPLIACIÓ

1. Si estiressim l’objecte, amb la mateixa força, però amb un angle de 45 graus (respecte a la superfície), penses que els resultats serien els mateixos? ……. Raona la resposta.

 

1. Pots imaginar-te un món sense fregament? Indica en quines de les següents situacions el fregament és indispensable (color blau) i en quines situacions el fregament és un inconvenient (color vermell). Potser hi ha situacions en que les pintem amb els dos colors?

• Caminar pel passadís de l’institut.
• Impulsar una piragua amb els rems.
• Una atleta vol assolir el millor temps en els 100 metres lliures.
• Un vis cargolat per subjectar dues peces de metall.
• Un motociclista traça una curva en el circuit.
• Una ciclista circula contra el vent.
• Jugar un partit de futbol amb la gespa curta i molla, recent regada.