A device for determination of static friction coefficient is presented, which has been designed to improve the data acquisition experience, without sacrificing its educational content. The system, based on the measurement of the critical sliding angle for an object on an inclined plane, it uses a position sensor, which removes the reaction time factor from the measurement. An ARDUINO UNO microcontroller allows for the acquisition and recording of the position and plane inclination angle simultaneously, this allows for determination of the critical sliding angle. Additionally, an automatic mechanism to continuously vary the plane angle by means of a non-solidary mechanical connection is included, thus reducing abrupt movements or the transmission of vibrations from the motor to the surface upon which the measurement is made. Using the proposed system, friction coefficients with high degree of reproducibility are obtained, with values that do not exceed a 3% rate of error for measurements. The system was tested, using the same methodology, on surfaces of different types, and satisfactory results were obtained. As a reliability test, the device was used in a set of experiments to determine the effect of mechanical vibrations on the results.
Se presenta un dispositivo para la determinación del coeficiente de fricción estática diseñado para mejorar la experiencia en la toma de datos, sin sacrificar su contenido didáctico. El sistema, basado en la medición del ángulo crítico de deslizamiento para un objeto sobre un plano inclinado, utiliza un sensor de posición, eliminando el factor tiempo de reacción en la medida. Un microcontrolador ARDUINO UNO, permite la adquisición y registro de datos de posición y ángulo de inclinación del plano en forma simultánea, con lo que se determina el ángulo crítico. Adicionalmente se incluye un mecanismo de variación continua del ángulo del plano mediante una conexión mecánica no solidaria, reduciendo así los movimientos bruscos o la transmisión de vibraciones del motor a la superficie de medición. Con el sistema propuesto se obtienen coeficientes de fricción con un alto grado de reproducibilidad, proporcionando valores que no sobrepasan el 3% de error en las medidas. El sistema fue probado, usando igual metodología, con superficies de diferentes características, obteniéndose resultados satisfactorios. Como prueba de confiabilidad, se utilizó el equipo en un conjunto de experimentos para determinar la influencia de vibraciones mecánicas sobre los resultados.