Matematicas

PRÁCTICA DE FÍSICA Nº4

GRUPO: GL1-04

FECHA: 21/10/2011

Práctica 4

EXPERIMENTO 1: Plano inclinado: fuerzas en las direcciones paralela y normal al plano.

¿Cuáles son los objetivos de este experimento?

* Verificar la naturaleza vectorial de las fuerzas.
* Medir la fuerza a lo largo del plano y la fuerza normal al plano de un cuerpo en un plano inclinadocomo función del ángulo de inclinación .
* Comparar las fuerzas medidas y con las fuerzas calculadas a través de la resolución de la fuerza de la gravedad en sus componentes paralela y perpendicular al plano inclinado.

Material que necesitaremos
* Plano inclinado
* Base para los distintos ángulos
* 2 dinamómetros
* Carrito
Fundamento físico

El movimiento de un cuerpo enun plano inclinado puede ser descrito más fácilmente cuando la fuerza gravitatoria que ejerce sobre el cuerpo (el peso), , se descompone vectorialmente en una fuerza paralela a la superficie, que llamaremos y otra perpendicular a la superficie que denominaremos .

* ¿Cuáles son los módulos de estas fuerzas en función del ángulo que forma la superficie con el suelo?
F1=P.sin
P=F1i+F2jF2=P.cos

En el experimento mediremos la magnitud de estas dos fuerzas usando dinamómetros de precisión. Podemos variar el ángulo de inclinación , moviendo el soporte de altura h=5 cm a varias distancias s entre el punto donde pivota el plano inclinado y el punto de soporte (ver figura).
h
s



** ¿Cómo podríamos poner el seno y coseno del ángulo en función de las distancias del plano inclinado?
sin=hs
cos=s2-h2s

* Y por tanto, ¿cómo podemos expresar las componentes del peso en funciónde estas variables?
F1=P.hs
F2=P.s2-h2s

Procedimiento experimental

1. Poniendo a cero el dinamómetro
2.1. Pon el dinamómetro que vas a utilizar para medir la fuerza en posición horizontal y corrige el punto cero.
2.2. Mantén el dinamómetro que vas a utilizar para medir la fuerza en posición vertical y corrige el punto cero.
2. Determina la fuerza de la gravedad3.3. Deja caer el carrito libremente uniéndolo al dinamómetro F2 utilizando el gancho metálico del mismo y determina el peso del carrito.
3. Determina la fuerza a lo largo del plano y la fuerza normal al plano
4.4. Levanta el plano inclinado y posiciona el soporte (e, ver figura) en s=50 cm

4.5. Coloca el carrito en el plano inclinado y engánchalo al dinamómetro F1 (c).Apoya el dinamómetro con el bloque (d).
4.6. Pon el dinamómetro F2 cuidadosamente lo más perpendicular que puedas al plano inclinado. Estira hasta que el carrito apenas esté tocando la superficie.
4.7. Mueve el soporte de la rampa (e) a las posiciones s=40, 30, 20, 15 y 10 cm una después de otra.

* En cada posición, anota los valores de las componentes paralela yperpendicular a la superficie.

Evaluación de los resultados

1. Compara los resultados experimentales con los teóricos obtenidos mediante las ecuaciones obtenidas en el fundamento físico. Rellena la siguiente tabla:

s (cm) | F1(N) medido | F2 (N) medido | F1(N) calculado | F2 (N) calculado |
50 | 0,10 | 1,0 | 0,18 | 1,06 |
40 | 0,11 | 1,1 | 0,24 | 1,05 |
30 | 0,17 | 1,1 | 0,27 | 1,04 |20 | 0,24 | 1,1 | 0,36 | 1,01 |
15 | 0,34 | 1,1 | 0,45 | 0,97 |
10 | 0,51 | 1,1 | 0,61 | 0,88 |

2. Haz una gráfica (mediante algún software) de los valores de las componentes medidas y calculadas.

3. ¿Coinciden? ¿Por qué hay más error experimental en un caso que en otro?

No coinciden exactamente debido a errores en la medida a través de los dinamómetros. Se puede destacar el...