No se ocurre nada

Páginas: 8 (1994 palabras) Publicado: 23 de febrero de 2011
MOVIMIENTO DE UN MOVIL SOBRE UN PLANO INCLINADO
Objetivo: Calcular la gravedad
MARCO TEORICO
Un plano inclinado es una porción de suelo que forma un cierto ángulo con la horizontal sin llegar a ser vertical, es decir, siendo el ángulo 0º < α < 90º. El plano inclinado, una de las máquinas simples, permite reducir la fuerza que es necesario realizar para elevar o descender un peso.
Imaginemosun bloque como el mostrado en la figura situado sobre un plano cuya inclinación puede modificarse a voluntad. En una posición cualquiera (dada por el ángulo α), el peso (P) del bloque, que como sabemos es una magnitud vectorial (vertical y hacia abajo), puede descomponerse en sus componentes H y V, paralela y perpendicular al plano inclinado respectivamente:
H = Psenα
V = Pcosα
Además, entrela cara inferior del bloque y el plano inclinado, existe una fuerza de rozamiento que impide que el bloque deslice al incrementar el ángulo de inclinación α. Esta fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza perpendicular ejercida por el bloque sobre el plano inclinado (V), siendo el factor de proporcionalidad el coeficiente de rozamiento μ:[1]
FR = μV = μPcosα
La pérdida del equilibrio,es decir, el descenso del bloque puede darse en dos circunstancias:
Deslizamiento: A medida que incrementamos el ángulo α, la componente H se incrementa, mientras la V disminuye, llegando un momento en el que se vence la fuerza de rozamiento; en el límite, cuando α = α1:
H = FR
Psenα1 = μPcosα1
tanα1 = μ

El vuelco del bloque se producirá cuando la vertical desde el centro de gravedadcaiga fuera de la base de apoyo.
Vuelco: Antes de alcanzar dicho valor puede darse la circunstacia de que el bloque vuelque sin deslizar. Esta situación se producirá si la vertical desde el centro de gravedad asoma fuera de la base de apoyo; en la figura se muestra la situación límite; si el ángulo α se incrementa por encima de α2 se producirá el vuelco. Si llamamos a a la altura del bloque, b ala longitud de su base y β al ángulo de la diagonal (que pasará por el centro del gravedad si el bloque es homogéneo y de forma rectangular), entonces:

Comparando los valores de α1 y α2, o lo que es lo mismo de tgα1 y tgα2:
• El bloque deslizará antes de volcar si μ < (b\a)
• El bloque volcará antes de deslizar si μ > (b\a)
Cuanto más achatado es el bloque (mayor b y menor a), mayor hade ser el ángulo de inclinación para que se produzca el vuelco; y mayor la probabilidad de que se produzca primero el deslizamiento. Por el contrario, cuanto mayor sea el coeficiente de rozamiento, mayor será la probabilidad de que se produzca el vuelco antes que el deslizamiento.
Para valores de la pendiente del plano inclinado tales que se supere el coeficiente de rozamiento y siendo μligeramente superior a la relación b\a se produce simultáneamente el deslizamiento y el vuelvo del bloque.
LOS EXPERIMENTOS DE GALILEO
Una de las más célebres historias sobre Galileo Galilei es la referente al lanzamiento de diferentes masas desde lo alto de la torre de Pisa (una bola de hierro y una pluma según versiones exageradas) para demostrar que el tiempo que tardaban en alcanzar el suelo era elmismo en contra de lo que planteaba Aristóteles que creía que los objetos más pesados caían más deprisa que los ligeros. No se sabe con seguridad si la historia es cierta pero sí se conoce que realizó experimentos con el plano inclinado para llegar a la misma conclusión, que «los objetos se aceleran independientemente de su masa» ya que como acabamos de ver un plano inclinado sólo ralentiza elmovimiento de caída (disminuye el valor de la aceleración) pero no altera su naturaleza (la aceleración sigue siendo constante).
En sus experimentos Galileo dejaba rodar esferas de distinta masa por un plano inclinado y de sus resultados concluyó además que partiendo del reposo, con la bola parada en el punto más alto del plano inclinado, la distancia recorrida era proporcional al cuadrado del...
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