Plano Inclinado

PLANO INCLINADO
Objetivos Particulares.
* Ver el comportamiento gráfico de un balín desplazado en plano inclinado con las componentes en distancia (cm) y tiempo (s).
* Determinar mediante la grafica en escala logarítmica y los cálculos de la posición de dos puntos, el punto medio, para sacar la constante K.
Introducción.
* Plano inclinado.
El plano inclinado es una superficieplana que forma con otra un ángulo muy agudo (mucho menor de 90º). En la naturaleza aparece en forma de rampa, pero el ser humano lo ha adaptado a sus necesidades haciéndolo móvil, como en el caso del hacha o del cuchillo.
El plano inclinado es el punto de partida de un nutrido grupo de operadores y mecanismos cuya utilidad tecnológica es indiscutible. Sus principales aplicaciones son tres:
* Seemplea en forma de rampa para reducir el esfuerzo necesario para elevar una masa (carreteras, subir ganado a camiones, acceso a garajes subterráneos, escaleras...). |
* En forma de hélice para convertir un movimiento giratorio en lineal (tornillo de Arquímedes, tornillo, sinfín, hélice de barco, tobera...) |

* En forma de cuña para apretar (sujetar puertas para que no se cierren,ensamblar piezas de madera...), cortar (cuchillo, tijera, sierra, serrucho...) y separar o abrir (hacha, arado, formón, abrelatas...). |
* Condición de equilibrio:
Un cuerpo se encuentra en equilibrio de rotación si el momento resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él, respecto de cualquier punto, es nula.
Matemáticamente, para el caso de fuerzas coplanares, se debe cumplir que lasuma aritmética de los momentos relacionados con rotaciones anti horarias debe ser igual a la suma aritmética de los momentos relacionados con rotaciones horarias.

En general, un cuerpo se encontrará en equilibrio traslacional y equilibrio rotacional cuando se cumplen las dos condiciones de equilibrio.
* Movimiento Rectilíneo Uniforme Acelerado.
El movimiento rectilíneo uniformementeacelerado es un tipo de movimiento frecuente en la naturaleza. Una bola que rueda por un plano inclinado o una piedra que cae en el vacío desde lo alto de un edificio son cuerpos que se mueven ganando velocidad con el tiempo de un modo aproximadamente uniforme; es decir, con una aceleración constante.
Este es el significado del movimiento uniformemente acelerado, el cual “en tiempos iguales, adquiereiguales incrementos de rapidez”.
En este tipo de movimiento sobre la partícula u objeto actúa una fuerza que puede ser externa o interna.
En este movimiento la velocidad es variable, nunca permanece constante; lo que si es constante es la aceleración.
Entenderemos como aceleración la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Pudiendo ser este cambio en la magnitud (rapidez), en ladirección o en ambos.
Las variables que entran en juego (con sus respectivas unidades de medida) al estudiar este tipo de movimiento son:

Velocidad inicial           Vo (m/s)
Velocidad final              Vf  (m/s)
Aceleración                     a  (m/s2)
Tiempo                             t   (s)
Distancia                         d  (m)
 
Para efectuar  cálculos que permitan resolverproblemas usaremos las siguientes fórmulas:

* Fuerza de Fricción.
La fuerza de fricción se da a partir del contacto entre dos cuerpos. En realidad, éste efecto siempre está presente en el movimiento de un cuerpo debido a que siempre se desplaza haciendo contacto con otro (el aire en la mayoría de los casos); en algunos casos, éste efecto es muy pequeño y es una buena aproximación despreciar suvalor, pero en otros, es necesario tomar en cuenta ésta fuerza, debido a que determina el valor del movimiento.

* Fricción cinética.
Cuando un cuerpo descansa sobre una superficie, podemos expresar la fuerza de contacto (por tercera ley del movimiento) en términos de sus componentes paralela y perpendicular a la superficie: la componente perpendicular es la fuerza normal N y la paralela a...