Determinación del coeficiente de rozamiento entre una lata de conservas y un plano inclinado

Actividad de laboratorio en la que se determinará el coeficiente de rozamiento entre una lata de conservas (o similar) y un plano inclinado.

🥫 La física de las conservas

¿Y si en vez de laboratorio usamos… la cocina?

En esta actividad experimental de Física para 1º de Bachillerato se propone calcular el coeficiente de rozamiento entre una lata de conservas y un plano inclinado, usando solo materiales cotidianos y algo de cabeza.

A través de una práctica sencilla (pero no trivial), el alumnado tendrá que:

• Medir tiempos de caída, inclinaciones y distancias.
• Calcular la aceleración usando ecuaciones de cinemática.
• Aplicar la 2ª Ley de Newton en un sistema con fuerzas reales.
• Obtener el coeficiente de rozamiento entre la lata y la superficie.

📹 Deberán grabar un vídeo explicando el procedimiento y las fuerzas implicadas, y entregar un informe técnico con cálculos, esquemas y razonamiento físico.

👥 Actividad en pequeño grupo (aunque perfectamente puede ser individual), ideal para hacer en casa (o en cualquier lugar con una tabla, una lata y ganas de entender cómo funciona el mundo).

⏱️ Estimación: dos sesiones de trabajo.

🧠 Una forma práctica, cercana y divertida de aplicar la teoría del rozamiento y comprobar que la física no está solo en los libros.

Documentos para el alumnado

Determinación del coeficiente de rozamiento entre una lata de conservas y un plano inclinado

Durante esta práctica en casa deberás determinar experimentalmente el coeficiente de rozamiento de una lata de conservas que tengas por casa.

¿Cómo lo hago?

1. Preparar una superficie plana y rígida por la que dejaremos caer la lata.
2. La colocaremos a una inclinación cualquiera y la mediremos. Nota: Para medirla podemos utilizar nuestro móvil.
   • Android: App medidor de ángulo (o cualquier otra similar).
   • Apple: App medidas, vamos a nivel y medidos. Propia del iPhone, no hay que descargarla.
3. Colocaremos la lata arriba de todo y la dejaremos caer, midiendo el tiempo que tarda en llegar abajo. Haremos esto 3 veces y tomaremos la media para minimizar el error.
4. Determinaremos la aceleración que ha tenido la lata. Para ello rescataremos las ecuaciones de cinemática que vimos el tema pasado.
   • Medimos la longitud del plano por el que se deslizará la lata.
   • Aplicamos la siguiente ecuación: x = x₀ + v₀t + ½at²
5. Luego hacemos un diagrama de fuerzas, viendo todas las fuerzas que hay en el sistema. Podemos mirar en la propia lata o en el paquete su masa para hallar la fuerza peso.
6. Aplicaremos la 2ª Ley de Newton al eje X, nos debería quedar una serie de fuerzas = masa · aₓ.
7. Una de esas fuerzas debería ser la de rozamiento, con lo que podemos obtener su valor.
8. Una vez sabemos la fuerza de rozamiento, podemos, a través de su expresión Fr = μN, determinar el valor de μ.
9. Recordad que ese valor ha de estar entre 0 y 1, siendo 0 nada de rozamiento y 1 muchísimo rozamiento.

Aspectos metodológicos

Créditos

Desarrollado a partir de la idea de Pablo Ortega.