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El plano inclinado y la aceleración de la gravedad

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Eduardo Vega

on 24 February 2015

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Transcript of El plano inclinado y la aceleración de la gravedad

Un carril de aluminio de 2 m de longitud
Un metro de madera
Un cronómetro
Una esfera (balín o canica)
Material
Analizar el movimiento de un cuerpo en el plano inclinado y determinar experimentalmente la aceleración de la gravedad.
Objetivo
Plano inclinado: 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.

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado: tipo de movimiento frecuente en la naturaleza. Cuerpos que se mueven ganando velocidad con el tiempo de un modo aproximadamente uniforme; es decir, con una aceleración constante.

Aceleración: se refiere al cambio en la velocidad de un objeto. Siempre que un objeto cambia su velocidad, en términos de su magnitud o dirección, decimos que está acelerando.

Aceleración de la gravedad: es la fuerza gravitatoria específica que actúa sobre un cuerpo en el campo gravitatorio de otro; esto es, como la fuerza gravitatoria por unidad de masa del cuerpo que la experimenta.

Antecedentes teóricos
Resultados
¿Cuál es la aceleración límite de la esfera?

A partir de la gráfica XX ¿puedes inferir la aceleración de la esfera para un ángulo de 90º? ¿Qué valor es?
Si, es igual a la aceleración de la gravedad, osea, 9.8 m/s^2.

¿La aceleración de la esfera para un ángulo de 90º coincide con la aceleración de la gravedad?
Si.
Análisis de resultados
¿De los factores que alteran este experimento, cuál es el más importante? ¿Por qué?
El ángulo de inclinación que tenga el plano inclinado, porque este hará que la canica vaya más rápido al recorrer la distancia de 2 m haciéndolo en menor tiempo.

Enuncia al menos 3 ideas fundamentales de la teoría aristotélica sobre el movimiento.
Negación del vacío.
Existencia de una causa eficiente en todo cambio.
Principio de la acción por contacto.
Existencia de un primer agente inmóvil.

Enuncia al menos 3 ideas de la teoría galileana sobre el movimiento.
Estableció que todo cuerpo material presentaba resistencia a cambiar su estado de movimiento, siendo esta resistencia la inercia.
Para mantener a la Tierra moviéndose alrededor del sol es necesaria una fuerza (gravitación), no es necesaria ninguna fuerza extra para que conserve su movimiento, ya que en el espacio del sistema solar no hay fricción porque hay vacío.
En el caso de un cuerpo que se mueva en caída libre con un movimiento rectilíneo, para Galileo la aceleración de ese cuerpo no dependía de la masa del mismo.




Conclusiones
El plano inclinado y la aceleración de la gravedad
Procedimiento
Coloca el carril con un ángulo de inclinación de 10º con respecto a la horizontal.
Mide el tiempo necesario para que la esfera recorra justo los 2 m del carril. Realiza la medición al menos 3 veces y determina el tiempo promedio.
Utiliza las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado para determinar la aceleración de la esfera.
Repite el procedimiento anterior con ángulos de 20º, 30º, 40º y 50º.
Conclusiones personales
Andrés Díaz Mata
Sobre ésta práctica aprendí que la rapidez con que un cuerpo caiga o se desplace sobre un plano inclinado no dependerá únicamente de la masa de dicho objeto, sino del grado de inclinación que pueda tener el plano sobre el cual pretende o va a deslizarse. De igual manera, al tratarse de un movimiento que se lleva con un arrastre directo sobre la superficie de un material, el objeto que cae sobre dicha rampa o plano inclinado genera una fuerza de fricción, que es la que se genera cuando un cuerpo no puede deslizarse a la perfección sobre otro material por consecuencia del contacto que se produce. Para la práctica utilizamos una canica pequeña y una guía metálica de aluminio, por lo cual se logró reducir al mínimo la fricción que pudiera haber sido generada con el movimiento. También aprendí que la esfera, después de terminar su recorrido sobre la primer rampa, y en caso de toparse con otra rampa que esté ahora inclinada hacia arriba, lograría solamente recorrer ésta segunda rampa hasta alcanzar una altura igual a aquella desde la cual se dejó caer o comenzó su recorrido sobre el primer plano inclinado. Este tipo de dispositivos ayudan en la vida real a mover ciertos objetos con el menor esfuerzo físico posible y la manera más rápida que se pueda, claro está que se hace considerando las cualidades de los materiales y la seguridad de los mismos.
Sofia Bustos Jímenez
Aristóteles consideraba que el movimiento era un proceso de cambio en oposición al reposo de los cuerpos, para él los cuerpos terrestres se mueven en línea recta y los cuerpos celestes en círculos perfectos, sin embargo los cuerpos pesados descienden, mientras que, los cuerpos ligeros se elevan. En cambio para Galileo el movimiento es un estado de los cuerpos y que “Un cuerpo en movimiento horizontal tiende a llevar el movimiento que lleva” es decir si se dejaba caer de un plano inclinado se movía hasta alcanzar ese ángulo nuevamente. En esta práctica se comprobaron parte de las afirmaciones de Galileo al observar que mientras mayor fuerza se le aplica a un objeto mayor su aceleración.
María Itzel Lara Nieves
La física de Aristóteles o aristotélica nos dice que el movimiento es un proceso de cambio y que es opuesto al reposo de los cuerpos. También nos dice que los cuerpos pesados caen tal es el caso de los metales y los cuerpos ligeros se elevan ejemplo de esto son los gases, un gran aporte pero más tarde Galileo Galilei dijo “Un cuerpo en movimiento horizontal tiende a llevar el movimiento que lleva, esta contribución se podría resumir en que todos los cuerpos caen a la misma aceleración en ausencia de la resistencia del aire por lo que nosotros en esta práctica demostramos esta afirmación que hace años dijo Galileo.
Jesús Eduardo Vega Tamayo
El plano inclinado es una de las herramientas más útiles para nosotros en el aspecto de que con este podemos subir objetos muy pesados a grandes alturas sin la necesidad de hacer o ejercer una fuerza enorme. Este mecanismo lo utilizaban los egipcios para la construcción de sus pirámides. Además de que con está práctica aprendí que los objetos adquieren una mayor velocidad si se incrementa el ángulo de inclinación del plano. El plano a mi consideración ha sido de gran ayuda como lo vemos al principio para el desarrollo de la arquitectura desde épocas muy antiguas hasta la fecha.
Bibliografía
http://definicion.de/plano-inclinado/
http://www.profesorenlinea.com.mx/fisica/Movimiento_rectilineo_acelerado.html
https://sites.google.com/site/timesolar/cinematica/aceleracion
Ruta crítica
Coloca el carril con un ángulo de inclinación de 10º
Medición del tiempo
Ecuaciones del MRUA
Repetir el procedimiento con ángulos diferentes
a = 2 d/ t^2
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