Plano Inclinado

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| Física |
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLOGICAS

EQUIPO #2
PRACTICA 4
“PLANO INCLINADO”
INTEGRANTES:
Bailón Pérez María Guadalupe.
Jesús Omar Gutiérrez Martínez
Sandoval Granados Liliana Itzel.
PROFESOR:
Marcelo Gregorio Aguilar
Canales
MATERIA:
Laboratorio deFísica.
GRUPO:
1IV1

OBJETIVO:
1. Obtener experimentalmente la ecuación posición-tiempo (x=f(t))
para una esfera que rueda por un plano inclinado y que parte de una posición desconocida.
2. Con base en dicha ecuación determinar la posición inicial (sₒ) de la esfera y su aceleración (a=f”(t)).
3. Encontrar también la fuerza de fricción ejercida por el plano sobre la esfera(f=ᵩ(t)).

INTRODUCCION

El plano inclinado es una máquina simple que permite subir objetos realizando menos fuerza. Para calcular la tensión de la cuerda que equilibra el plano, descomponemos las fuerzas y hacemos la sumatoria sobre cada eje. Es recomendable girar el sistema de ejes de tal forma que uno de ellos quede paralelo al plano. Con esto se simplifican las cuentas ya que la sumatoria defuerzas en X tiene el mismo ángulo que la tensión que lo equilibra.

APLICACIONES

Las rampas y planos inclinados han sido muy empleados desde la antigüedad para alzar las piedras en la construcción de edificios y otras estructuras (véase «megalitismo»), para transportar el agua grandes distancias hasta las poblaciones y los campos de regadío mediante acueductos y canales, en redes dealcantarillado y ya en el siglo XIX con la invención del ferrocarril primero y el automóvil después en el trazado de carreteras y vías de ferrocarril y funicular para salvar desniveles.
En las obras hidráulicas la elección de la pendiente debe ser tal que el agua circule lo suficientemente rápido como para que no se produzca sedimentación, que obstruiría el canal, pero limitando la velocidad para que laerosión del canal no sea elevada. En vías de ferrocarril la pendiente viene limitada por el valor del rozamiento entre la llanta y la vía en las condiciones más desfavorables (con la vía mojada) ya que superado cierto valor en el ascenso la llanta desliza sin avanzar mientras que en el descenso se disminuye la capacidad de frenado; en la práctica raramente se superan valores del 5%. En la construcciónde funiculares con pendientes grandes la función de la llanta es de guía elevándose los vagones mediante cables y contrapesos o cremalleras.

MATERIAL EMPLEADO

1 balín.
1 plano inclinado, acanalado y graduado en cm.
1 apoyo y un tope de madera.
1 cronometro con resolución de 0.1 seg.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Dar una inclinación muy leve al plano, colocando el apoyo en unextremo plano, para que el balín pueda rodar muy lentamente.
2. Adoptar como sistema de referencia un eje x dirigido a lo largo del plano y hacia abajo, con su origen en la marca cero de la graduación del plano.
3. Iniciar mediciones desde un punto fijo diferente de cero (a partir del punto marcado como 20 cm) y tomar lecturas de tiempo en el intervalo 20-40 cm., para determinar el primerpunto de coordenada (t1,40).
El tiempo en el intervalo 20-60 cm., determinará el segundo punto de coordenada (t2, 60), el tiempo en el intervalo 20-80 determinará el tercer punto de la coordenada (t3, t80), y así sucesivamente para incrementos de 20 cm. De longitud.
4. Efectuar la medición del tiempo 5 veces, para cada posición, y obtener el promedio.
5. Ordenar los datos de lasiguiente manera, elaborar la gráfica S(t).

DATOS

POSICIÓN FINAL S(cm) | TIEMPO t (seg) | PROMEDIO |
| t1 | t2 | t3 | t4 | t5 | |
40 | 1.906 | 1.851 | 1.826 | 1.906 | 1.928 | 1.8834 |
60 | 2.606 | 2.586 | 2.816 | 2.866 | 2.886 | 2.752 |
80 | 3.537 | 3.406 | 3.456 | 3.537 | 3.646 | 3.5164 |
100 | 4.192 | 4.136 | 4.066 | 4.046 | 4.190 | 4.126 |
120 | 4.572 | 4.456 | 4.486 | 4.466...