Experimento Plano Inclinado

PRÁCTICA "PLANO INCLINADO,FUERZA TANGENCIAL

OBJETIVOS
-Estudiar las componentes del peso en un plano inclinado y su dependencia con la
inclinación del mismo y la masa del objeto.
-Analizar el funcionamiento del plano inclinado como máquina simple.
MATERIAL
-Plano inclinado con escala graduada
-Base y varilla soporte
-Carrito
-Hilo con ganchos
-Polea
-Dinamómetros
-Juego de pesasFUNDAMENTO
El plano inclinado es una de las máquinas más simples pero que más facilitan el
trabajo, ya que resulta mucho menos costoso arrastrar un cuerpo por un rampa hasta
una altura que elevar verticalmente ese cuerpo hasta dicha altura. Así que para
levantar verticalmente un cuerpo se necesita una fuerza mayor que levantándola
mediante una rampa, al igual que en el primer caso serecorre una distancia menor
que en un plano inclinado, reflejando así la ley de la conservación de la energía.
Este hecho se produce porque al estar en un plano inclinado, la componente de la
fuerza gravitacional en la dirección del movimiento es menor que el propio peso del
cuerpo. Tomando como referencia la superficie del plano, esta fuerza sería la
componente "x" del peso. Esta fuerza varía enfunción del ángulo que el plano
inclinado forme con la horizontal: el valor se hace cero sobre la horizontal, en treinta
grados pasa a ser la mitad del peso y a los noventa grados, es decir, verticalmente,
esta fuerza es igual que el peso.
Al formar el plano inclinado un ángulo con la horizontal, el peso se puede dividir en
dos componentes: componente "x" o fuerza tangencial, en la direccióndel
movimiento; y componente "y" o componente normal, que se contrarresta con la
fuerza normal ejercida por la superficie del plano inclinado.
De todo esto obtenemos la conclusión de que, en ausencia de rozamiento, la fuerza
total ejercida sobre un cuerpo en un plano inclinado es siempre menor que su propio
peso.
MÉTODO OPERATORIO
Experimento 1: Fuerzas en el plano inclinado (Dependencia delángulo)
a) Con el plano en posición horizontal se sitúa un dinamómetro en la parte superior
del plano, calibrando el cero en esta posición girando la rosca del gancho superior
hasta situarlo en el cero.
b) Elevar la posición un cierto ángulo
θ.
c) Colocar el carro en las guías del
plano inclinado, enganchando el
dinamómetro previamente situado al
gancho del lateral superior del carro.Una vez hecho esto, colocar en
posición vertical perpendicularmente al
plano inclinado otro dinamómetro
fijado en la cara superior del carro y
sujetarlo con la mano.
d) Medir la fuerza tangencial con el
dinamómetro paralelo al plano y la
fuerza normal con el dinamómetro
perpendicular al mismo para diferentes ángulos. Para obtener la primera, se hace

oscilar ligeramente el carrito paracomprobar que la medida que nos ofrece el
dinamómetro es la del equilibrio. Para extraer la segunda, la fuerza normal, se tira
del dinamómetro hacia arriba pero siempre de manera perpendicular al plano
inclinado, y se anota el valor que marque el dinamómetro justo antes de que se eleve
el carro.
e) Medir con un dinamómetro el peso del carro, suspendiéndolo del mismo.
f) Rellenar una tabla conlos valores obtenidos.
Θ (º)
5
10
15
20
25
30
35
40
45

P (N)
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98
1,98

FT (N)
(Teórico)
0.17
0.34
0.51
0.67
0.83
0.99
1.14
1.27
1.4

FT (N)
FN (N)
(Experimental) (Teórico)
0.2
1.97
0.36
1.95
0.54
1.9
0.7
1.86
0.86
1.79
1.02
1.7
1.13
1.62
1.32
1.5
1.44
1.4

FN (N)
(Experimental)
1.85
1.78
1.74
1.71.6
1.56
1.48
1.1.3
1.25

g) ¿Cuál es la expresión teórica de ambas fuerzas?
FT = P sen Θ
FN = P cos Θ

EXPERIMENTO 2: Fuerzas en el plano inclinado (Dependencia de la masa)
a) Con el plano en horizontal, se coloca un dinamómetro en las pinzas de la parte
superior del plano. Una vez hecho esto, se eleva el plano hasta que marque 30º y, en
esta posición, se calibra el dinamómetro para...