ESTUDIO DEL PLANO INCLINADO Y SU APLICACIÓN EN LA VIDA COTIDIANA

UNIDAD EDUCATIVA

“RIOBAMBA”

“ESTUDIO DEL PLANO INCLINADO Y SU APLICACIÓN EN LA VIDA COTIDIANA”

Monografía previa a la obtención del título de bachiller

Autores:

María Fernanda Arévalo Montalvo

Maritza Noemí Pilco Serrano

Director:

Msc. Diego Hidalgo

Riobamba, 17 de Febrero del 2014

AGRADECIMIENTO

A Dios por protegernos durante todo nuestro camino y darnos fuerzas para superar obstáculos y dificultades a lo largo de nuestra vida.

La confianza y el apoyo brindado por parte de nuestras madres, que sin duda alguna en el trayecto de nuestras vidas nos han demostrado su amor, corrigiendo nuestras vidas y celebrando nuestros triunfos.

Como no agradecer a la Unidad Educativa “Riobamba” por todas las facilidades otorgadas ya que este trabajo nos permitió adquirir nuevos conocimientos; Al Msc. Diego Hidalgo por habernos proporcionado mucha información que nos servirá en un futuro y por todas las facilidades que nos ha dado.

A todas las personas que ayudaron directa e indirectamente en la realización de esta actividad

DEDICATORIA

Este trabajo lo dedicamos a nuestro Dios quien supo guiarnos por el buen camino, darnos fuerzas para seguir adelante y no desmayar en los problemas que se presentaban, enseñándonos a encarar las adversidades sin perder nunca la dignidad  ni desfallecer en el intento, por los triunfos y los momentos difíciles que nos han enseñado a valorarlo cada día más.

A nuestras madres por ser las personas que nos han acompañado durante nuestro trayecto estudiantil y de vida.

A nuestros padres por los ejemplos de perseverancia y constancia que los caracterizan y que nos han infundado siempre, por el valor mostrado para salir adelante y por amor, nos han dado todo lo que somos como personas, nuestros valores, nuestros principios, nuestro carácter, nuestro empeño, nuestra perseverancia, nuestro coraje para seguir nuestros objetivos.

RESUMEN EJECUTIVO

El plano inclinado es una maquina simple que consiste en una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos a cierta altura. es una porción de suelo que forma un cierto ángulo con la horizontal sin llegar a la vertical, es decir siendo el ángulo , en el plano inclinado una de las maquinas simples, permite reducir la fuerza que es necesaria para elevar o descender un peso.[pic 1]

Por lo general permite nombrar a la maquinaria simple lograda a partir de una área plana capaz de lograr respecto a la base un ángulo agudo y que se usa para elevar un cuerpo a una determinada altura.

El matemático Simon Stevin (1548-1620) fue quien enunció por primera vez las leyes que determinan el comportamiento de los cuerpos en un plano inclinado. Es importante tener en cuenta que en el funcionamiento de esta máquina simple inciden diversas fuerzas, como la fuerza de gravedad, la fuerza y la fuerza de fricción.

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.

Tiene las siguientes características: se debe aplicar una fuerza, tiene que llevar un peso para la fricción, sube y baja objetos, es muy importante en las actividades que se realizan a diario los cuales pueden hallarse en: escaleras, cuñas, hélices, rampas, etc.

Es necesaria la fuerza de rozamiento para que el cuerpo ruede sin deslizar, pero dicha fuerza no realiza un trabajo neto, por lo que la energía mecánica se conserva. Las ecuaciones que se aplican en el estudio del plano son diversas las mismas que nos ayudan a resolver ciertos problemas y ejercicios que determinen si hay o no fuerza de rozamiento, cuál es su ángulo de inclinación, a su vez nos permite verificar las fuerzas que actúan en cada caso.

INTRODUCCION

El plano inclinado siendo una de las máquinas simples de uso continuo y diario del cual no todos estamos conscientes, es necesario estudiarlo tanto en sus características, definiciones, conceptos, aplicaciones, etc.; esto se debe a que lo usamos con gran recurrencia y por lo cual es un término desconocido para muchos, pero sin embargo sabemos que  hay algo que facilita nuestro labor como por ejemplo el subir y bajar gradas o escaleras de nuestra casa u oficina, imagínese que no hubieran gradas habría que escalar paredes verticales solo para salir de casa, esto se debe a que la importancia del plano en cuestión nos posibilita mover grandes cosas sin mayor esfuerzo.

El estudio y las aplicaciones que tiene el plano inclinado tanto en la vida cotidiana como en diversas áreas es muy importante ya que han sido necesariamente utilizadas desde la antigüedad ya que nuestros ancestros ya habían construido rampas con el objetivo de desplazar y emplear grandes bloques de piedra, luego de ello con la aparición del carro se vio la necesidad de crear caminos que salven grandes accidentes geográficos, más tarde vendría la aparición de la escalera de obra la cual fue utilizada para viviendas y construcciones sociales, finalmente generalizaron su uso para el trazado de calzadas y la conducción de aguas de la ciudades (denominados acueductos).

En el primer capítulo se puede observar los conceptos de acuerdo a varios autores de lo que se refiere al plano inclinado, su reseña histórica, las características que destacan en el estudio del plano inclinado y a la vez cuales son los tipos o clases en las que se divide el mismo y a que se refiere cada una de ellos.

En el segundo capítulo se desarrollara su estudio en cuanto a sus fórmulas, ecuaciones y en qué momentos se deben aplicar cada una de ellas, además de ello están los componentes que intervienen en los cuerpos cuando se los estudia en un plano inclinado; consecuente de ello se encuentran varios ejercicios desarrollados en base a las ecuaciones y formulas antes mencionadas.

En el tercer capítulo se hallan las aplicaciones que tiene este plano inclinado en la vida cotidiana, las mismas que son: en la odontología, en el uso de las escaleras, en una resbaladera, en las carreteras inclinadas, acceso a garajes subterráneos, en una hacha, en un cuchillo, entre otras más que a lo largo del capítulo en cuestión serán desarrolladas con mayor precisión y de una manera más entendible.

A continuación un informe más detallado de todos los puntos anteriormente mencionados, los mismos que nos permitirán saber su estudio ampliado y cuáles son las aplicaciones que tiene el plano inclinado en nuestra vida cotidiana.

OBJETIVOS

GENERAL:

Proporcionar información necesaria que clarifique el estudio del plano inclinado y a su vez las aplicaciones que este tiene en la vida cotidiana

ESPECÍFICOS:

1. Facilitar la información necesaria para que las personas aclaren sus conocimientos acerca del concepto y generalidades del plano inclinado
2. Conferir algunas aplicaciones que el plano inclinado tiene en la vida cotidiana
3. Dar a conocer el uso que tiene en las diversa áreas del conocimiento

JUSTIFICACION

Este trabajo lo justificamos con el hecho de dar a conocer información sobre el estudio y las aplicaciones que el plano inclinado tiene tanto en la vida laboral como en la vida cotidiana. A su vez esto nos permitirá conferir datos que ayuden a entender las ventajas que el plano inclinado nos ofrece en ciertos trabajos que requieren mayor fuerza y gracias a la aplicación de ello es posible realizarlo tal es el caso de subir objetos pesados, subir escaleras, deslizarnos por una rampa, etc.

El trabajo a desarrollarse será interesante ya que es un tema muy amplio  el cual contiene una información de gran importancia y sobre todo nos sirve para la vida cotidiana.

Ya que la utilización de este plano inclinado se requeriría menor fuerza para levantar cualquier cuerpo  en relación al plano vertical en el cual utilizaríamos mayor fuerza

La fundamentación del plano inclinado  intenta lograr un mejor entendimiento de los conceptos básicos y aplicaciones, facilitar información a quienes no las poseen y corregir ciertas dudas que han sido encontradas, en efecto, mediante el desarrollo de esta monografía quedara muy en claro todo aquello que por el momento es desconocido.

• CAPITULO I

1.1. PLANO INCLINADO

1.1.1 CONCEPTOS

• 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 cierta altura.
• Un plano inclinado es una porción de suelo que forma un cierto angulo con la horizontal sin llegar a ser vertical, es decir, siendo el ángulo 0o0, en el plano inclinado una de las maquinas simples, permite reducir la fuerza que es necesario para elevar o descender un peso.    
• Se conoce como plano a una cosa de superficie algo lisa, carente de relieves y elevaciones; un objeto que posee sólo dos dimensiones y que contiene infinitos puntos y rectas; una representación esquemática y a escala de un territorio o de una construcción; o la posición desde la cual alguien analiza una cosa o situación.
• Plano Inclinado, por su parte, es una palabra que deriva del verbo inclinar (que significa alejar algo de su posición de manera perpendicular al horizonte).
• La noción de plano inclinado, entonces, conjuga ambas nociones y hace referencia a una planicie o área sin relieves que conforma con el suelo un ángulo agudo y que, por estas características, facilita la elevación o el descenso de un objeto o cuerpo.
• El concepto, por lo general, permite nombrar a la maquinaria simple lograda a partir de un área plana capaz de lograr respecto a la base un ángulo agudo y que se usa para elevar un cuerpo a una determinada altura. Esto ayuda a que se requiera una menor fuerza para levantar el cuerpo que si se tratara de elevarlo de manera vertical.

1.1.2. FUNCIONES DEL PLANO INCLINADO

• En este sentido, podemos determinar que cualquier plano inclinado tiene tres claras funciones. Así, en primer lugar, tenemos que exponer que se puede utilizar como rampa para, de esta manera, proceder a elevar una masa concreta reduciendo el nivel de esfuerzo que hay que realizar para lograr el objetivo. Un claro ejemplo de ello es cuando se colocan rampas en un camión para proceder a introducir en él ganado.
• En segundo lugar hay que subrayar que la segunda función clara que tiene cualquier plano inclinado es la ejercer como cuña. De esta manera se puede utilizar tanto para cortar como para apretar o incluso para separar o abrir algún elemento. Varios son los ejemplos que podemos utilizar para entender esta labor del citado plano como sería el caso de cuando se utiliza para sujetar las puertas y evitar que estas se cierren.

Un cuchillo, una tijera o un hacha son igualmente muestras de esta segunda función citada que hemos expuesto.

• En tercer y último lugar hay que determinar que todo plano inclinado puede tener la labor de funcionar como si de una hélice se tratara. De esta manera lo que se consigue es que el movimiento giratorio de un elemento en cuestión sea lineal. La hélice de un barco es un perfecto ejemplo de ello, no obstante, no es el único que podemos subrayar. Así, también ejerce como tal el funcionamiento de un destornillador cuando se está colocando un tornillo en una superficie determinada.

1.1.3. GENERALIDADES

El matemático Simon Stevin (1548-1620) fue quien enunció por primera vez las leyes que determinan el comportamiento de los cuerpos en un plano inclinado. Es importante tener en cuenta que en el funcionamiento de esta máquina simple inciden diversas fuerzas, como la fuerza de gravedad (el peso, que surge de la magnitud de la masa en dirección vertical), la fuerza normal (la fuerza de reacción que el plano ejerce sobre el cuerpo de acuerdo a la Tercera Ley de Newton) y la fuerza de fricción (la fuerza de rozamiento que ejerce resistencia respecto al sentido del desplazamiento del elemento u objeto en relación a la superficie).

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