Fisica

OBJETIVO GENERAL
* Diseñar un dispositivo en el cual se pueda demostrar comprobar y analizar el la teoría de Plano inclinado.

OBJETIVOS ESPECIFICOS
* Calcular la aceleración de una masa determinada al deslizarse sobre el dispositivo.
* Comprobar la veracidad de la tercera Ley de Newton “ACCION Y REACCION”.
* Calcular la tensión ejercida por la masa de un objeto al estarsometido a una inclinación.
* Explicar analíticamente el movimiento que ejerce una masa al deslizarse sobre el dispositivo.
* Identificar las fuerzas ejercidas por la masa de objeto sobre el plano inclinado.

PLANTEAMINETO DEL PROBLEMA

El plano inclinado es una máquina simple que consiste en una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos a ciertaaltura.
Tiene la ventaja de necesitarse una fuerza menor que la que se emplea si levantamos dicho cuerpo verticalmente, aunque a costa de aumentar la distancia recorrida y vencer la fuerza de rozamiento.

BREVE DISCUSION TEORICA

El roce entre dos superficies en contacto ha sido aprovechado por nuestros antepasados más remotos para hacer fuego frotando maderas.
Históricamente, el estudiodel roce comienza con Leonardo da Vinci quien dedujo las leyes que gobiernan el movimiento de un bloque rectangular que se desliza sobre una superficie plana. Sin embargo, este estudio pasó desapercibido.
En el siglo XVII Guillaume Amontons, físico francés, redescubrió las leyes del roce (o rozamiento) estudiando el deslizamiento seco de dos superficies planas. Las conclusiones de Amontons sonesencialmente las que estudiamos en los libros de Física General:

   •   La fuerza de roce se opone al movimiento de un bloque que se desliza sobre un plano.
   •   La fuerza de roce es proporcional a la fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque.
   •   La fuerza de roce no depende del área aparente de contacto.
El científico francés Coulomb añadió una propiedad más:
   •   Una vezempezado el movimiento, la fuerza de roce es independiente de la velocidad.

Coeficiente de roce
El rozamiento es independiente de la velocidad y del valor de la superficie de los cuerpos en contacto. Esta fuerza depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto y del grado de pulimento de sus superficies. Es proporcional a la fuerza que actúa sobre el móvil perpendicularmente al plano demovimiento. A ésta última se la denomina fuerza normal (N).

Coeficiente de rozamiento de un cuerpo sobre otro es la relación que existe entre la fuerza de rozamiento y la que actúa sobre el móvil perpendicularmente a su plano de deslizamiento.

Por lo tanto matemáticamente escribimos: Fr= µ·N, donde µ es un coeficiente característico de las superficies en contacto, denominado coeficiente derozamiento.

Rozamiento estático y dinámico

Como todos sabemos, es más difícil (hay que hacer más fuerza) iniciar el movimiento de un cuerpo sobre otro que para mantenerlo una vez ya conseguido. Esto nos indica que hemos de distinguir dos coeficientes de rozamiento distintos:
-rozamiento estático, que dificulta la tendencia del cuerpo hacia el movimiento.
-rozamiento dinámico, que da origen ala fuerza que se opone al movimiento del cuerpo cuando éste ya se mueve.

En general, el coeficiente de rozamiento estático es ligeramente superior al dinámico.

La expresión F = µ · N indica, en realidad, el valor mínimo de la fuerza que hay que ejercer para lograr el movimiento del cuerpo y, por tanto, el máximo valor de la fuerza de rozamiento. Si el valor de la fuerza aplicada es menorque este máximo el cuerpo no se moverá y el valor del rozamiento se igualará a ella, anulándola.
Es decir, si cuando empujamos un objeto para arrastrarlo (por ejemplo) ejercemos fuerza y vemos que no se mueve, incrementamos nuestra fuerza y sigue sin moverse, es porque el objeto realiza contra nosotros la misma fuerza y el sistema se anula. Cuando nuestra fuerza supere µ·N (donde µ depende de la...