Presentación sobre superficies inclinadas. Definiciones, Ecuaciones, Explicaciones y Usos.

1. Integrantes:
- Andrés Rodríguez
- Camila Reimpell
- Nicolás Novikow

2. Interacción Física
La interacción es una acción recíproca
entre dos o más objetos, sustancias,
personas o agentes. Según su
aplicación en el campo de la física, el
término puede ser usado como
sinónimo de fuerza. Una de las cuatro
interacciones fundamentales entre
partículas, presente específicamente
en situaciones de movimiento sobre
superficies inclinadas con o sin roce en
sistemas formados por una o varias
masas, es la interacción gravitatoria.
Esta interacción origina la aceleración
que experimenta un cuerpo físico en
las cercanías de un objeto
astronómico.

3. Interacción Física
Ejemplo: Una piñata sostenida por una
cuerda y una polea, al encontrase ésta en
el plante Tierra, es afectada por la fuerza
de gravedad. Dado el caso de que se
soltase la cuerda, la piñata caería al suelo
como consecuencia de la interacción
gravitatoria.
Aplicación: Este conocimiento se
aplica en el estudio de balística para el
cálculo de la trayectoria de un proyectil
lanzado, que además se encuentra
atraído por la interacción gravitatoria.

4. Segunda Ley de Newton:
Es decir, la fuerza neta de cualquier objeto está relacionada
directamente con la aceleración que éste va a tomar, si la fuerza
disminuye la aceleración también disminuirá; y si la fuerza
aumenta la aceleración también lo hará. En contraste, la relación
masa-aceleración es inversa, si la masa aumenta, la aceleración
disminuirá; si la masa disminuye la aceleración aumentara.
De esta forma podemos relacionar la fuerza y la masa de un objeto
con el siguiente enunciado:

5. Segunda Ley de Newton
Ejemplo: Si se empuja una pelota de 4
Kilos con una fuerza de 7 Newton la
pelota adquirirá cierta aceleración. Pero si
se empuja una pelota de 8 Kilos y se
emplea la misma fuerza, la aceleración
que adquirirá será menor a la anterior.
Aplicación: Este conocimiento se utiliza contantemente para la
construcción de máquinas como por ejemplo carros, camiones,
aviones, entre otros. A través de esta teoría se calcula cuál es la
fuerza necesaria que debe producir y ejercer el motor para mover
la masa de la máquina y obtener la aceleración deseada.

6. Video

7. Descomposición de Fuerzas
La descomposición de una fuerza en sus componentes se
puede hacer sobre cualquier dirección. Sin embargo, lo más
frecuente es descomponer una fuerza en direcciones
perpendiculares (horizontal y vertical, ejes coordenados).
Para ello, la fuerza dada se coloca en el origen de un eje
de coordenadas y desde el extremo (flecha) de la fuerza se trazan
líneas perpendiculares a los ejes. Las distancias desde el origen
hasta esas perpendiculares nos dan la medida de las
componentes horizontal y vertical de la fuerza dada.

8. Descomposición de Fuerzas
Ejemplo y aplicación: En un problema de plano inclinado
en el que a un objeto se le está aplicando una fuerza
paralela al plano, la fuerza gravitacional es perpendicular al
suelo; por lo que si se coloca el sistema de referencia en
función del plano, sería necesario descomponer la fuerza del
peso para poder gráfica y analíticamente resolver y calcular
cualquier incógnita deseada en el problema.

9. Video
Sistema
de
superficie
inclinada
con fuerza
aplicada:

10. Video
Sistema
de
superficie
inclinada
sin fuerza
aplicada:

11. Planteamiento del problema de plano inclinado:
Guía #5; Problema 11.:
Un objeto se suelta desde la parte superior de un plano inclinado sin roce que
forma 32º con la horizontal. Se suelta por el mismo plano inclinado con roce y se
observa que tarda el doble de tiempo en llagar abajo. Halle el coeficiente de roce.
3
2
º
x
y +
+
-
-P
Representación
Gráfica:
D.C.L. sin Roce: D.C.L. con Roce:
3
2
ºP
y
N
P
x
P
x
y +
+
-
-
3
2
ºP
y
N
P
x
P
F
r

12. Resolución de problema de plano inclinado:
- Planteamos las ecuaciones de
Fuerzas resultantes de ambos
D.C.L.
- Despejamos el valor de la normal
y las dos aceleraciones.
- Igualamos las ecuaciones de
distancia en función del tiempo
de ambos movimientos,
sustituyendo las aceleraciones
por los valores antes obtenidos.
- De esta nueva ecuación
despejamos el coeficiente de
roce.

13. Conclusiones
• En problemas de situaciones de plano inclinado, siempre
actúa la fuerza o interacción gravitatoria, por lo tanto debe
ser tomada en cuenta para la resolución.
• La fuerza aplicada es directamente proporcional a la
aceleración. La aceleración es inversamente proporcional a
la masa del objeto. Esta ley se cumple en todos los casos,
incluyendo situaciones de plano inclinado.
• Para la resolución gráfica y analítica es necesario tomar en
cuenta el sistema de referencia que se está utilizando y si es
necesario descomponer alguna fuerza. En el caso del plano
inclinado es necesario descomponer la fuerza del peso.

14. Bibliografía
http://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n
https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20120213141704AAjs
4Es
http://es.wikipedia.org/wiki/Objeto_astron%C3%B3mico
http://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_gravitatoria#Efectos_gravitatori
os
http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton#Segunda_ley_de_Newton_o_le
y_de_fuerza
https://sites.google.com/site/timesolar/fuerza/segundaleydenewton
https://www.youtube.com/watch?v=NZGRuzDlHBg#t=95
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Fuerzas_descomposicion.html