PLANO INCLINADO
Son superficies diagonales
sobre las cuales los objetos
pueden estar en reposo,
deslizarse o rodar hacia arriba
o hacia abajo.
Son considerados una de las
seis máquinas clásicas simples
LEYES DE NEWTON
Son principios que sirven para describir el
movimiento de los cuerpos. Estas leyes que
relacionan la fuerza, la velocidad y el movimiento de
los cuerpos son la base de la mecánica clásica y la
física. Fueron postuladas por el físico y matemático
inglés Isaac Newton, en 1687. Las Leyes de Newton
permiten determinar las características del
movimiento de un objeto si se conocen los agentes
que actúan sobre el y alteran su estado de
movimiento.
LEY DE LA INERCIA
Un cuerpo cambiará su estado de reposo
o movimiento solo cuando se aplique una
fuerza externa
02
LEY DE LA FUERZA Y LA MASA
La fuerza neta que es aplicada sobre un
cuerpo es proporcional a la aceleración
que adquiere en su trayectoria.
03
LEY DE ACCIÓN - REACCIÓN
Toda acción genera una reacción igual,
pero en sentido opuesto
01
Es la responsable de
la sensación del peso
de las cosas y de la
tendencia a caer de
los cuerpos, ya que
causa la aceleración
que experimenta un
cuerpo físico en las
cercanías de un objeto
astronómico.
FUERZA DE CONTACTO
Fuerza Normal (N)
La fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo
apoyado sobre ella. Esta es de igual magnitud y
dirección, pero de sentido contrario a la fuerza
ejercida por el cuerpo sobre la superficie
FUERZAS DE FRICCIÓN
Cuando un objeto está en movimiento ya
sea sobre una superficie o en un medio
viscoso como aire o agua, existe resistencia
al movimiento porque el objeto interactúa
con su entorno. Esta resistencia es la fuerza
de fricción.
●
●
Fricción cinética
Fricción estática
DIAGRAMA DE FUERZAS
Un diagrama de cuerpo libre es una representación gráfica utilizada para analizar las
fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre.
Formulas explicitas del movimiento
Expermentaciòn # 1
Para dar aplicación y demostración a los diagramas y teorìa planteadas, se desarrolló
una primer práctica experimental, donde se usaron los siguientes materiales:
Una tabla de escritorio cuya inclinación de superficie, respecto a la horizontal forma
un ángulo de 22,5 grados, la cual lleva marcas de una longitud de 60 cm. Para la toma
de estos datos, se utilizó un kit de reglas escolares
Una cajita de jabón nueva, cuya masa es de 500 gramos (Marcado en la etiqueta)
Con todos los valores y objetos establecidos, se procede a la experimentación y toma
de datos.
Nùmero de medida
Seg. del video
Seg. de duraciòn
1
del 2,0 hasta 2,6
0,6
2
del 8,2 al 8,8
0,6
3
del 12,7 al 13,4
0,7
4
del 17,4 al 18,0
0,6
5
del 22,3 al 22,9
0,6
6
del 27,5 al 28,2
0,7
7
del 32,9 al 33,5
0,6
8
del 36,6 al 37,3
0,6
9
del 40,5 al 41,2
0,6
10
del 45,0 al 47,7
0,7
Promedio de 0,65s
Pasando la
experimentaciòn a
diagrama
P=M x G
P=4,9N
P=0,5kg x 9,8m/s^2
Px= Cos (67,5)ºx 4,9N
ΣFy=0
N−sen (67,5) x 4,9 = 0
N=sen (67,5) x 4,9
ΣFx=MxA
1,875148819N−Fr=0,5kgxA
A=ΔV/ΔT
A=(Vf−Vi)/(Tf−Ti)
A=(Vf)/(0,65)
1,875148819N−Fr=0,5kgxA
1,875148819N−1,42011343=Fr
X=(Vi x T)+(A x T^2)/2
Fr≈0,4550304758N
0,6=(A x 0,65^2)/2
Fr se compone del rozamiento
entre superficies, resistencia del
aire; energía pérdida.
A≈2,840236686m/s^2
Vf^2=Vi^2+2AX
Vf^2=2(2,840236686)x0,6
Vf=1,846153846m/s
Cuando solo hay
gravedad
ΣFx=MxA
Cuando el Ángulo de
inclinaciòn es
mayorrd
1,875148819N=0,5kgxA
A=3,750297638 m/s^2
Vf^2=Vi^2+2AX
Vf^2=2(3,750297638) x 0,6
Vf=2,121404527m/s
T=(Vf − Vi)/A
T=0,5656629771s
θ=56
Px=4,9 x Cos(34)
Px=4,0622N
Se obtiene una mayor fuerza en la
componente del eje x, entendiendo
que cuanto mayor sea la
inclinaciòn, se pierde menos
fuerza resultante
Experimentación #2
Para realizar la experimentación del plano inclinado se utilizaron los siguientes
materiales:
Una tabla de madera, un cubo Rubik; el plano se encuentra a un ángulo de 18°. El cubo
parte desde la parte superior en reposo se desliza por el plano y termina en la parte
inferior de la tabla, allí se toman los tiempos en 10 veces.
DATOS
TABLA
CUBO
Largo
65 cm
5,7 cm
Ancho
18 cm
5,7 cm
ESPECIFICACIONES
RESOLUCIÓN
120 g / 0,12 kg
0,10%
0,01
Peso
Instrumento de medición: cronómetro del celular
No.
medida
Tiempo (s)
1
0,74
2
0,67
3
0,71
4
0,77
5
0,76
6
0,69
7
0,68
8
0,66
9
0,70
10
0,68
Experimentación # 3
En este experimento de plano inclinado se implementaron los siguientes
materiales:
●
●
●
●
●
Tabla de madera (rampa)
Recipiente cilíndrico de plástico (elemento que se lanza por la rampa)
Bloque de madera (se encarga de detener el recipiente)
Celular (cronómetro)
Báscula (para saber la masa del recipiente)
Especificaciones materiales:
Recipiente cilíndrico:
●
●
Masa de 0,105 kg
Radio de 3 cm
Cronómetro:
●
●
Resolución de 0.01 seg
Tolerancia de 1%
Rampa (Tabla de madera):
●
●
Longitud de 63 cm
Ángulo de inclinación de 21°
Coeficiente de fricción cinética plástico/madera: 0,4
Toma de tiempos
Tiempo (s)
Medición
Prom
1
0,93
2
0,99
3
0,98
4
0,93
5
1,05
6
0,93
7
1,00
8
0,99
9
1,1
10
0,9
0,98
Cálculos
Diagrama de cuerpo libre
Esquema
Cálculos