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VÍDEO CLASE 1ºD 26 de abril - Contenido educativo
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A ver. Pues venga, vamos a ver entonces. Vamos a ver el tercer caso. Venga. A ver, ahí. El tercer caso que es plano inclinado sin rozamiento. Y ahora, venga, a ver. Vamos a ver qué fuerzas son las que tenemos que considerar. ¿De acuerdo? A ver, vamos a dibujar un plano inclinado. Vamos a ver. Ahí.
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Pues, venga, y vamos a poner un bloque. Y ahora tenéis que prestar atención porque aquí ya hay una serie de fuerzas que tenemos que considerar. A ver, y vamos a considerar, en principio, que el plano va a ir hacia abajo. ¿Por qué pensáis que lo voy a poner hacia abajo? A ver.
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a ver, a que tenemos
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un bloque sin rozamiento, imaginaos un bloque
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una rampa en la que
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hay hielo, por ejemplo, para considerar que no hay
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rozamiento, a que ponemos un bloque a la fuerza
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va a ir hacia abajo
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se va a escurrir más de abajo, ¿no? Vale, pues entonces
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vamos a ver, y vamos a considerar
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que el ángulo es alfa, lo vamos a
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llamar alfa, ¿de acuerdo?
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Pues venga, se nos ha borrado aquí la mitad de las
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cosas, vamos a ver
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intentando borrar ahí una rayita que ha salido
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ahí, bueno, pues este ángulo es alfa
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Bueno, pues vamos a ver si lo entendemos bien
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Yo creo que se ve suficientemente bien
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¿Eh? No de grande
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Vale, entonces, voy a dibujar aquí de negro
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Una serie de cosas, a ver
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En el centro de gravedad del bloque
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Voy a dibujar
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El peso
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El peso que siempre va hacia abajo
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¿De acuerdo?
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¿Sí o no? A ver, Víctor
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Movimiento
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El movimiento vamos a considerar que va hacia abajo
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Porque claro, es un caso en el que si ponemos
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Como decía antes, una rampa que tenga hielo, si pongo un bloque va a ir hacia abajo por acción del peso, pero vamos a ver qué es lo que ocurre. A ver, ¿todo el mundo tiene claro esto? Bien. A ver, ahora voy a dibujar otra fuerza que es la normal. ¿Os acordáis que la normal es perpendicular a la superficie? Pues voy a dibujar la fuerza perpendicular a la superficie. Esta sería la normal, ¿vale?
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Y ahora pasa una cosa. Vamos a cambiar aquí de colorido. Mirad, aquí lo que pasa es lo siguiente, a que tenemos una fuerza para un lado y otra para otro. ¿Sí? Bueno, pues ahora lo que voy a hacer es trazar unos ejes coordenados.
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Víctor atiende y no me distraigas a Diego
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Venga, a ver
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Unos ejes coordenados que pasen por aquí
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Por el centro de gravedad
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Que sea el origen de coordenadas
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Es decir, voy a poner un eje que venga por acá
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Esto sería el eje X
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¿Lo veis?
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Y esto de aquí pasando por N
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Vamos a poner el eje Y
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¿Veis lo que he hecho?
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¿Sí o no?
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Entonces, de estas fuerzas que hay aquí
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¿Cuáles están en los ejes?
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Aquí está la N
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Bueno, la N aquí
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Después de pintar el rojo
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Pues se nos ha quedado aquí
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Ahí está
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La N está dentro de este eje
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Y luego no tengo que descomponerla
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¿Lo veis?
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¿Vale o no?
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¿Pero qué pasa con este peso?
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¿Qué pasa con este peso?
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A ver, el peso
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Voy a poner aquí otro colorín
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Este peso no está en los ejes, ¿no?
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Luego lo voy a descomponer en eje Y, ¿lo veis? Y lo voy a descomponer en eje X. ¿Veis lo que he hecho? ¿Sí o no? ¿Todos? ¿Sí? ¿Todos, todos?
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Este peso lo voy a descomponer en P sub i, ¿lo veis? En el eje i y en el eje x, P sub x. ¿Todo el mundo lo entiende? Sí o no, se ve bien todo lo que estoy haciendo, el peso, ¿veis? Se descompone en P sub i y en P sub x. ¿Queda claro?
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Vale, a ver entonces, de todas estas fuerzas, ¿cuál o cuáles hacen que el cuerpo vaya hacia abajo? Porque hemos dicho que en esa rampa de hielo el bloque va a ir hacia abajo. A ver, ¿cuáles? A ver, ¿cuáles?
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Sí. Peso X. ¿Por qué? Vamos a mirar. A ver, el peso lo descomponemos en peso X y peso Y y ya es como si no estuviera. ¿De acuerdo? Peso fuera. Vale. Ahora, peso Y, ¿a qué peso Y se compensa con N? Es decir, N en módulo es igual a peso Y. ¿Lo veis o no?
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¿Por qué? Porque como digo siempre la misma tontería
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Esto no da saltitos
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Quiere decir que esto en el eje Y
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Está equilibrado, la fuerza que va hacia arriba
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Es igual a la que va hacia abajo
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Entonces, N y peso Y
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Tampoco, como si no estuvieran, se compensan
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¿Cuál nos queda? Nada más que peso X
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¿Lo veis? Entonces
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Peso X es la única fuerza que nos queda
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Cuando nosotros apliquemos
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El sumatorio de fuerza
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Igual a
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M por A
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¿Vale? Entonces, este sumatorio de fuerza A que es igual a P sub X únicamente, ¿lo veis? ¿Queda claro? Luego nos queda entonces que P sub X es igual a M por A. ¿Nos ha quedado claro?
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Entonces, si nos preguntan la generación del sistema, lo único que habrá que hacer será despejar A como P sub X entre M. Ya está. Pero claro, ahora vamos a ver qué es A P sub X, cómo se calcula. ¿De acuerdo? ¿Todo el mundo lo entiende? Víctor.
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¿El qué? Esto, sumatorio de fuerza. ¿Este sumatorio no lo habéis visto nunca? ¿No? Sumatorio. Este signo que realmente es una cosa así, lo que pasa es que se pone todo seguido, sumatorio. ¿Vale? De hecho, ¿sí? ¿Cómo?
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n y p sub i se anulan, claro, porque son iguales
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en módulo, ¿de acuerdo? Realmente, si lo ponemos en forma vectorial
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tendríamos que decir que n es igual a menos p sub i
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¿entendido? ¿lo veis todos o no? Vale, bueno, pues entonces
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ahora viene lo raro
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¿vale? Voy a hacer aquí esto mucho más grande
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Voy a poner aquí, a ver, ¿cómo lo puedo dibujar para que lo veáis bien? Porque a mí lo que me interesa ahora es saber cuánto vale Px. Vale, entonces, lo voy a poner aquí bastante más grande. A ver, para que lo tengáis bien clarito. A ver, aquí pongo alfa, ¿vale? Y a ver, me conviene que veáis esto que voy a poner aquí.
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Mirad, pongo esto así, ¿no? Vale, quiero encontrar este alfa aquí, a ver a qué equivale, ¿lo veis? Vale, y me voy a centrar nada más en esta parte, voy a quitar todas las demás fuerzas.
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Entonces, a ver, mirad, tengo aquí esta recta, ¿no? Pues lo que voy a hacer es poner aquí una recta, como he dibujado antes, que era el eje X que pasaba por aquí, ¿no?
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¿Vale? Y ahora, esta de aquí, ¿veis esta que estoy señalando con el cursor? Voy a poner en este punto del centro de gravedad una paralela a esta parte, sería la base de esta rampa. ¿Lo veis? Aquí a esta. ¿Veis lo que estoy haciendo? ¿Sí o no?
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Entonces, esta es paralela a esta y esta es paralela a esta. Entonces, ¿entendéis todos que esto también es alfa? ¿Sí o no? Vale, a ver, venga, si esto es alfa, vamos a mirar, ahora voy a poner aquí otro colorín para que lo veáis, ¿vale?
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Si esto es alfa, mirad, vamos a señalar esto y esto. Esto que estoy señalando en negro, ¿qué ángulo forma? ¿A qué forma 90 grados? ¿Sí o no? O sea, es decir, todo esto, ay, que me quedo sin voz, es 90 grados, ¿vale? Luego, ¿este cuál es? Este es 90 menos alfa, es decir, el complementario de alfa, ¿sí o no?
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vale, bien
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ahora, me voy a centrar
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a ver como puedo poner esto
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que no resulte así
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a ver, ahora voy a poner
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un poco
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pero bueno, a ver, ahora me voy a centrar
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en esta parte
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y en esta, ¿lo veis o no?
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¿vale?
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¿veis en la parte amarilla?
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a que forma otro 90 grados
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vale, pues ahora
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ahora vengo a cambiar por esto
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Si esto, que forma 90 grados, si esta parte es 90 menos alfa, este es alfa, ¿lo veis? ¿Sí o no? Luego este angulito que hay aquí, este, ¿veis el que estoy señalando? Es alfa, ¿lo entendéis? Y siempre va a ser alfa.
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Entonces, siempre que pongamos un bloque en un plano inclinado, esto siempre va a ser alfa, ¿está claro? Luego nos vamos a nuestro dibujito de aquí y esto de aquí es alfa, ¿vale? ¿Está claro? ¿Sí o no?
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¿Sí? Entonces, a ver, vamos a ver. Si esto es alfa, aquí, si esto es alfa y esto era Px, ¿lo veis? Voy a coger este triángulo, este. ¿Veis este triángulo de aquí que estoy señalando? Este de aquí. ¿Vale?
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A que Px, bueno, un poquito aquí dibujado regular, bueno, aquí, esto, y estos son iguales. Esto lo puedo trasladar para acá, ¿no? ¿Sí? Este, aquí, Px. Luego, en este triángulo rectángulo, este trocito que es, no es el cateto opuesto del ángulo, ¿qué función trigonométrica cojo? Si es el cateto opuesto, el seno.
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Luego entonces, Px sería igual a P por seno de alfa. ¿Lo veis todos? ¿Todo el mundo se ha enterado? Luego, como P es igual a M por g, Px será M por g por seno de alfa. Lo bueno que tiene esto es, yo estoy deduciendo como sale, pero es que Px siempre es M por g por seno de alfa.
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Llega un momento que después de hacer el problema no lo aprendemos de memoria
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Sabemos que P sub x es m por seno de alfa
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¿De acuerdo? ¿Vale o no?
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Vale, como me va a interesar
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Para luego
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P sub i sería esto
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¿Vale? Esta parte de aquí, ¿lo veis?
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A que corresponde esto que estoy señalando aquí
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A que corresponde con el cateto contiguo
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Cogería el coseno, ¿no?
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Luego P sub i
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Ahora no me va a valer para nada
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Pero más adelante, dentro de un rato
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Cuando pongamos fuerza de rozamiento, sí
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P sub i es P por coseno de alfa, es decir, m por g por coseno de alfa. ¿Entendido? ¿Hasta aquí está claro? Pues ya está. ¿Vale? Bueno, pues entonces, a ver, si yo tengo que calcular, a ver, mirad, la aceleración como P sub x entre m, me vengo para acá.
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Ahora, si A, para este caso concreto, es P sub X entre M, será M por G por seno de alfa dividido entre la masa. ¿Lo veis? Masa y masa fuera. Y me queda al final G por seno de alfa.
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Que no tenéis que aprender de memoria, se trata de deducirlo, ¿de acuerdo? A la hora de hacer el problema se deduce. Esto lo pongo ahí para que sepáis cómo se hace. Vamos a ver ahora un ejemplo concreto. ¿Entendido? ¿Vale?
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¿Ha quedado claro esto? Pues, hala, venga. Vamos a ver el ejemplo. Imaginaos que tenemos un bloque de 10 kilogramos de masa, por ejemplo, se encuentra en un plano inclinado 60 grados, por ejemplo, ¿de acuerdo? ¿Vale?
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Entonces, se encuentra en plano inclinado 60 grados. Si g es igual a 9,8 metros por segundo al cuadrado, calcula la aceleración. ¿De acuerdo? ¿Vale la aceleración? ¿Entendido?
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Pues venga, ¿qué haríamos? Hacemos primero el dibujito, ¿está claro? Venga, a ver, aquí claro, no nos dice nada, como no nos dice nada, no hay rozamiento, esto va hacia abajo, ya tenemos que poner que el movimiento viene para acá, ¿de acuerdo?
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¿De acuerdo? Venga, hacemos el dibujito entonces. Mirad, ¿y qué nos quedaría? Aquí el bloque alfa. Hacer el dibujo, fijaos, en los siguientes ejemplos, el dibujo de antes me va a servir, pero como este es, digamos, para que nos vayamos manejando y poniendo las fuerzas, pues es conveniente que lo pongamos desde el principio.
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A ver, el peso va a ir para acá. Esto sería el peso. ¿Qué lo descomponemos? En p sub i y en p sub x. Aquí pondríamos la normal, ¿de acuerdo? Y este hemos dicho ya que es alfa, ¿no? Luego, entonces, ¿qué tengo que hacer? Tengo que hacer sumatorio de fuerza igual a m por a.
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Mirad una cosa, a la hora de hacer los ejercicios, ah, por cierto, he abierto un cuestionario que se puede empezar a hacer ya desde hoy, no vais a tener la base suficiente, a lo mejor hasta mañana, ¿vale? ¿De acuerdo? Y tenéis hasta el 5 de mayo yo creo que para hacerlo, ¿vale? ¿De acuerdo? Pues, cuestioncillas de esto de problemillas de estos.
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Venga, a ver, entonces, decía que siempre tenemos que poner, el mecanismo es, para hacer, por ejemplo, en vista de algún examen, hacemos el dibujo, ponemos todas las fuerzas, no vale hacer chapuzas, como he visto algunas veces que tengo alumnos que no me oyen, ¿eh? ¿Vale? Lo que digo mil veces, no vale poner flechitas, así, esto, así, nada, parece ahí un marcial, se pone las flechas, con esto, aunque no se entienda muy bien, por lo menos que esté puesto,
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vale así de acuerdo vale entonces y luego coordinación segundo principio de
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la dinámica sumatorio fuerte igual a m por a igual a ver entonces que hacemos
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sumatorio de fuerza en nuestro caso es peso x no pues nos queda entonces que
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px igual a m por a bueno a ver y entonces ahora es cuando pongo que px es
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m por g por el seno de alfa lo veis y sustituimos a ver yo a los exámenes en
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los que tengamos que hacer todo esto quiero ver dibujo que va a puntuar una
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parte según el principio de dinámica también
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segundo del principio de dinámica aplicado las fuerzas y el resultado de
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la aceleración de acuerdo así va a puntuar por partes está claro entonces
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el dibujo va a puntuar en principio al principio de todo vamos a tener por
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ejemplo si vale dos puntos pues por lo menos medio punto el dibujo de acuerdo
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venga
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pero es que si metéis la pata en el dibujo está mal todo hecho y a ver os
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parece muy bien el dibujo que valga medio punto pero es que ya digo que los
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dibujos que he visto una auténtica porquería muchas veces y eso que lo digo
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Y lo de que valga medio punto es para que os esmeréis en hacerlo bien, porque si no, no se puede hacer el problema. Venga, entonces, a ver, masa, hemos dicho que es 10 kilogramos, pues ponemos 10 kilogramos por 9,8 metros por segundo al cuadrado por el seno de 60, ¿vale? ¿De acuerdo o no?
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Bueno, pues entonces, venga, nos quedará, vamos a ver, seno de 60 multiplicado por 10 y por 9,8. Bueno, pues esto nos sale 84,87. 84,87 newton, ¿de acuerdo?
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¿De acuerdo? ¿Vale? De manera que como px es igual a m por a, pues será px entre m, px 84,87 newton entre la masa que es 10 kilogramos, ¿vale? La aceleración entonces es 8,48, podemos poner incluso 5, relojeando, metros por segundo al cuadrado.
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¿De acuerdo todos? ¿Ha quedado claro esto? ¿Sí? Vale. Bueno, pues ya está. Esto es peso X y esto es la aceleración que lleva. 8,5 metros por 1 al cuadrado es una aceleración bastante grande teniendo en cuenta que va a tener más inclinación, cuanto más inclinación, pues más aceleración va a tener, ¿no? ¿De acuerdo? La aceleración de 60 grados está bastante bien.
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¿Nos hemos enterado todos? Vale, pues venga, vamos a ver, ahora pasamos al caso 4, ¿vale? En el que vamos a considerar, a ver, sí.
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No, es que el principio de inercia nada más que se enuncia
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El segundo principio
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Estamos aquí, venga a hacer problemas
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Y el tercer principio
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Se enuncia también, ¿de acuerdo?
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De segundo principio
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Que lo estáis viendo
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Que es aplicación de esto, segundo principio
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Aquí, ¿vale?
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Este de aquí, ¿lo veis todos?
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Vale, pues venga, vamos a ver
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Vamos a ver ahora, cuarto caso
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Venga, cuarto caso, vamos a poner plano, inclinado, ahora con rozamiento y vamos a poner hacia arriba. ¿Vale? ¿De acuerdo? Venga, para variar.
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No podría ser también con rozamiento
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¿Vale? ¿De acuerdo?
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Pero vamos a poner, digamos, los casos más
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Así que realmente hacia abajo
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Con rozamiento va a ser igual que hacia arriba
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Con rozamiento, pero aquí necesitamos una cuenta
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Para que tire para arriba, ¿vale?
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Digamos que sería un caso particular
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Entonces, vamos a poner aquí un bloque
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Inclinado, con rozamiento
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Hacia arriba
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Atiende Víctor que luego no sabemos
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Por dónde vamos, venga
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A ver, y aquí vamos a poner alfa, ¿de acuerdo? Pues, hala, vamos a ver. Para que vaya hacia arriba, claro, está claro que voy a tener que poner una fuerza, ¿no? Porque si no, entonces esto no sube ni para atrás, ¿vale? Bien.
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Entonces, ¿qué otras fuerzas tenemos?
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A ver, decidme, las que teníamos antes que hemos dibujado nos valen, habrá que dibujar el peso.
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Venga, ¿qué vamos a hacer con el peso?
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Se descompone, siempre se descompone.
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P sub i y ahora P sub x.
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¿De acuerdo?
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Venga, ¿qué más falta?
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La normal, la normal que viene para acá, estupendo.
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¿Y ahora qué más?
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Porque si es con rozamiento
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Habrá una fuerza de rozamiento
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¿Vale? Y a ver
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Esto voy a hacer que vaya para arriba
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¿No? Ponemos aquí el movimiento
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Y a ver, la fuerza
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De rozamiento, lo voy a pintar aquí de otro colorín
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La fuerza de rozamiento siempre
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Va en contra del movimiento
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Realmente lo que hace es frenar el cuerpo
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Luego entonces, lo voy a dibujar aquí
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Mirad que se dibuja siempre un poquito
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Más abajo para no confundir ahí las
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Las fuerzas, ¿vale? Esta fuerza es la fuerza de rozamiento. ¿De acuerdo? ¿Lo veis todos o no? Entonces, ¿qué tengo que hacer a continuación? Pues planteo, a ver, bueno, y esto es alfa, siempre, recordad, este ángulo es alfa. Entonces, a ver, recordad que siempre sumatorio de fuerza va a ser igual a m por a.
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Mirad que lo pongo ya en módulo, aunque realmente en forma vectorial sería poner esto así
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Pero bueno, como voy a trabajar ya en módulo y demás con el signo correspondiente, pues lo ponemos así
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Entonces, ¿cuál es el sumatorio de fuerza?
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A ver, las fuerzas que vayan a favor del movimiento son positivas
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Las que vayan en contra son negativas
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Entonces, a ver, f es positiva, ¿no?
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Y ahora, ¿qué más?
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Menos P su X
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Menos fuerza de rozamiento
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La fuerza de rozamiento siempre va a ir menos, ¿eh?
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¿De acuerdo? Porque va en contra del movimiento
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¿Está claro? Y esto va a ser igual
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A M por A
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¿Todo el mundo lo entiende?
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A ver, la fuerza normalmente me la van a dar
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Un numerito en Newton
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¿Vale?
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Venga, ahora, P su X
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Hemos dicho que siempre vale lo mismo
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Tengamos el cuerpo
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Hacia arriba, hacia abajo
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Fuerza de rozamiento, con fuerza de rozamiento, da igual. Siempre va a ser ¿qué? M por G por seno de alfa. ¿De acuerdo todos? Esto siempre va a ser así. Y ahora, ahora es donde viene Fsr. Voy a ponerlo aquí.
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La fuerza de rozamiento
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¿La fuerza de rozamiento os acordáis cuánto valía?
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Cuando lo decía para el plano horizontal
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¿No os acordáis que
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Hemos dicho que es mu por la normal?
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¿Sí o no?
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Esto siempre, a ver, lo voy a poner así
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Esto siempre
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En todos los planos
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A ver, esto de fuerza
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De rozamiento, mu por la normal
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Esto es en todos los planos, plano horizontal, inclinado
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Como sea, ¿está claro?
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Y ahora, la normal es lo que
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tenemos que ver que es en cada plano está claro o venga vamos a ver entonces
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la normal en el caso particular que tenemos aquí a que es igual
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a presumir veis que es igual a presumir sí o no y presumir que hemos dicho que
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era os acordáis
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m por g por coseno de alfa lo veis luego en el plano a ver
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en el plano inclinado la fuerza de rozamiento a que es igual a por m por g
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por coseno de alfa esta formulita también en la misma siempre que tenemos
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un plano inclinado entendido lo veis o no
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Luego, a ver, ¿qué nos quedará? Pues muy fácil, si teníamos f menos p sub x menos f sub r igual a m por a, pues se trata entonces de sustituir f sub r, p sub x, la f y calcularíamos la generación. ¿Está claro? Vamos a ver un ejemplo. ¿Está claro esto?
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Bueno, pues venga, a ver, vamos a poner, por ejemplo, imaginad que tenemos un bloque con una masa de 10 kilogramos, por ejemplo, un ángulo de 30 grados, ¿vale?
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Mu, por ejemplo, para coeficiente de rozamiento, 0,1 por poner un valor, puede ser 0,1, 0,2, no, un poco, pero sí que va a valer mucho, muy distinto, ¿eh?
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¿Vale? Los que son, digamos, los cotidianos.
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A ver, entonces, y lo que vamos a hacer es aprovechar este dibujito que ya tenemos aquí, ¿de acuerdo? A ver, si queremos que suba para arriba, vamos a aplicar una fuerza, por ejemplo, de 300 N. ¿Vale o no? Y vamos a ver qué aceleración tiene, cómo se calcularía la aceleración.
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Bueno, hemos dicho entonces que tengo que calcular Px y Fr. Px será m por g por el seno de alfa, es decir, 10 kilogramos por 9,8 metros segundo al cuadrado y por el seno de 30.
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A ver, esto es 98, seno de 30 es 0,5, pues 49 newton, ¿vale? Y F sub r, mu por m por g por coseno de alfa, igual, a ver, 0,1 por 10 kilogramos por 9,8 metros por segundo al cuadrado y por el coseno de 30, ¿de acuerdo?
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Venga, a ver, por seno de 30 por 9,8 y por nada más, porque 10 por 0,1, pues nada. A ver, es 1. Nos quedaría entonces 8,49 newton. ¿Vale?
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Entonces, si hemos aplicado una fuerza, mirad, voy a sustituir aquí, una fuerza de 300 newton menos 49 newton y menos 8,49 igual a la masa que es 10 kilogramos por A obtenemos la aceleración, ¿entendido?
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¿Lo veis todos o no? 300 menos 49 menos 8,49 dividido entre 10 nos sale una aceleración que es bastante grande de 24,25 metros por segundo al cuadrado.
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el acuerdo todos o no vale bueno pues estos días lo que vamos a
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hacer es continuar con los ejemplos que vamos a
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ver y luego después vamos a pasar a las poleas vale las poleas que es aplicar
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otra vez esto esto por favor esto tenerlo bien claro
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- Mª Del Carmen C.
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- 26 de abril de 2021 - 20:02
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES CLARA CAMPOAMOR
- Duración:
- 26′ 54″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1920x1080 píxeles
- Tamaño:
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