Plano incinado

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS.
INGENIERIA BIOQUÍMICA.
DEPARTAMENTO DE BIOFISICA - LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL.
MAESTRA - MARIA DEL CARMEN MARROQUIN ROJAS.
EQUIPO 3.

PRACTICA 4 - PLANO INCLINADO.

PRACTICA 4 - PLANO INCLINADO.

*OBJETIVOS.
-Obtener experimentalmente la ecuación posición tiempo (x = f(t)) para una esfera que rueda por unplano inclinado y que parte de una posición desconocida.

-Con base en dicha ecuación determinar la posición inicial (Xo) de la esfera y su aceleración (a = f´´(t)).

-Encontrar también la fuerza de fricción ejercida por el plano sobre la esfera (f = Ɵ(t)).

*INTRODUCCIÓN.
Mediante el desarrollo de esta práctica, posibilita al alumno a encontrar, desde el punto de vista experimental, lasrespuestas a las siguientes preguntas.
¿Qué clase de movimiento de translación tiene una esfera al bajar rodando en un plano inclinado?

¿Cuál es su aceleración?

¿Qué fricción experimenta?
Así como responder a otras cuestiones de interés.

Pero para responder a estas preguntas debemos apoyarlos de las 3 leyes de Newton y el concepto de Fuerza, así como de los conceptos de aceleración,desplazamiento, posición y fricción de una partícula.

FUERZA.
Cuando hablamos de una fuerza, por lo general imaginamos un empuje o una tracción sobre algún objeto. Por ejemplo, se ejerce una fuerza sobre una pelota cuando la lanzamos o la pateamos, y ejercemos una fuerza sobre una silla cuando nos sentamos en ella.
Lo que ocurre a un objeto cuando sobre él actúa una fuerza, depende de la magnitud ydirección de la fuerza. La fuerza es una cantidad vectorial y la denotamos con una flecha dirigida, tal como lo hacemos con la velocidad y la aceleración.
Si se tira de un resorte, el resorte se alarga. Si un niño tira suficientemente fuerte de un carro de juguete, el carro se mueve. Cuando se patea un balón de fútbol, se deforma y se pone en movimiento. Todos estos son ejemplos de fuerzas decontacto, así llamadas porque resultan del contacto físico entre dos objetos.

Michael Faraday introdujo el concepto de un campo, y las fuerzas asociadas a él se denominan fuerzas de campo. Según este método, cuando un objeto de masa m se coloca en algún punto P cerca de un segundo objeto se masa M, decimos que el primer objeto interactúa con el segundo en virtud del campo gravitacional que existeen P. Por lo tanto, la fuerza de atracción gravitacional entre dos objetos, es un ejemplo de una fuerza de campo. Esta fuerza mantiene los objetos unidos a la Tierra y da lugar a lo que comúnmente llamamos peso del objeto.

Otro ejemplo común de una fuerza de campo es la fuerza eléctrica que una carga eléctrica ejerce sobre otra. Un tercer ejemplo es la fuerza ejercida por un imán de barra sobreun trozo de hierro.
Las fuerzas fundamentales conocidas en la naturaleza son todas fuerzas de campo y son, en orden de intensidad decreciente:
1 - Fuerzas nucleares fuertes entre las partículas subatómicas.
2 - Fuerzas electromagnéticas entre cargas eléctricas.
3 - Fuerzas nucleares débiles, que aparecen en ciertos procesos de desintegración radiactiva.
4 - Atracciones gravitacionales entreobjetos.

Siempre que una fuerza se ejerza sobre un objeto, puede cambiar la forma de este, los objetos se deforman en alguna medida. Incluso objetos que por lo general consideramos rígidos e inflexibles se deforman bajo la acción de fuerzas externas. A veces las deformaciones son permanentes, como es el caso de una colisión entre automóviles.

LEYES DE NEWTON.

*PRIMERA LEY DE NEWTON.
Si lafuerza neta ΣF ejercida sobre un objeto es cero, el objeto continúa en su estado original de movimiento. Esto es, si ΣF = 0, un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento con alguna velocidad continúa con esa misma velocidad.
Fuerza neta - Es la suma vectorial de todas las fuerzas externas ejercidas sobre el objeto. Una fuerza externa es cualquier fuerza que resulta de la...