Plano inclinado - Laboratorio de física
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Instituto Politécnico Nacional
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas
Laboratorio de física
Práctica #4
“Plano inclinado”
Olvera Correa Daniel
Fuentes Jiménez Iván Fernando
Silvestre Pérez Vicente de Paul
Trujillo Díaz Ali Gabrielle
Profesor:
Francisco Nava Cervantes
Fecha de entrega:
15/marzo/2018
Práctica #4: Plano inclinado
OBJETIVOS:
Determinar la relación posición-tiempo del balín en el plano inclinado.
Calcular la aceleración.
Calcular la fricción entre el balin y el plano inclinado.
INTRODUCCIÓN:
Para comprender esta práctica se utilizarán los siguientes conceptos:
Aceleración: La aceleración se define como la rapidez de cambio en la velocidad. La aceleración es inherentemente una cantidad vectorial y un objeto tendrá aceleración, si cambia la velocidad ya sea en cantidad como en dirección. La aceleración media está dada por
Fuerza: La fuerza es la capacidad para realizar un trabajo físico o un movimiento,es toda causa capaz de cambiar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo. La fuerza que actúa sobre un objeto de masa m es igual a la variación del momento lineal (o cantidad de movimiento) de dicho objeto respecto del tiempo.
Fricción: La fuerza de fricción o la fuerza de rozamiento es la fuerza que existe entre dos superficies en contacto, que se opone al movimiento relativo entre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento (fuerza de fricción estática).
Trayectoria: Cuando un cuerpo se desplaza desde un punto a otro, lo hace describiendo una línea geométrica en el espacio.
Desplazamiento: se refiere a la distancia y la dirección de la posición final respecto a la posición inicial de un objeto.
La segunda ley del movimiento de Newton dice que
El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. Es decir, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Así hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la aceleración están relacionadas.
En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:
El plano inclinado es una de las denominadas "máquinas simples" de las que se derivan máquinas mucho más complejas. El plano inclinado es una cuña de masa M, que forma un ángulo θ con la horizontal. Un cuerpo de masa m desliza sobre el plano inclinado. El coeficiente de rozamiento entre las dos superficies en contacto es μ.
El movimiento rectilíneo uniforme (m.r.u.), es aquel con velocidad constante y cuya trayectoria es una línea recta. Al decir que la velocidad es constante estamos afirmando que no cambia ni su valor, ni la dirección del movimiento.
Un movimiento rectilíneo uniforme (m.r.u.) es aquel que tiene su velocidad constante y su trayectoria es una línea recta. Esto implica que:
El espacio recorrido es igual que el desplazamiento.
En tiempos iguales se recorren distancias iguales.
La rapidez o aceleración es siempre constante y coincide con el módulo de la velocidad.
DESARROLLO EXPERIMENTAL:
Material:
un balín
un plano inclinado, acanalado y graduado en cm.
un apoyo y tope de madera
un cronómetro
Procedimiento:
Dar una inclinación muy leve al plano, colocando el apoyo en un extremo del plano.
Iniciar las mediciones desde un punto fijo en este caso desde los 15cm.
Dejar rodar el balín por el plano y medir el tiempo que tarda en recorrer una cierta longitud (incrementos de 10cm).
Efectuar la medición de tiempo 2 veces para cada posición, obtener el promedio.
Ordenar los datos en una tabla y graficar.
Registro de datos:
S(cm)
t (seg)
30
1.52
40
1.87
50
2.34
60
2.87
70
3.10
80
3.36
90
3.7
100
3.84
110
4.16
120
4.38
130
4.75
140
5
150
5.21
160
5.3
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