Saltar navegación

Vídeo explicativo de planos inclinados - Contenido educativo

Ajuste de pantalla

El ajuste de pantalla se aprecia al ver el vídeo en pantalla completa. Elige la presentación que más te guste:

Subido el 2 de agosto de 2023 por Maria C.

4 visualizaciones

En este vídeo para 1º bachillerato explico la teoría para poder resolver problemas de planos inclinados con tensión y fuerza de rozamiento.

Más información Transcripción

Descargar la transcripción

Buenos días, esto es un problema de planos inclinados con cuerdas, ¿vale? 00:00:00
Entonces tenemos una cuerda, bueno, tenemos un plano inclinado con un ángulo alfa y otro plano inclinado con ángulo beta. 00:00:08
Hay una polea con una cuerda, una sola cuerda, y tenemos dos masas, la masa M1 y la masa M2. 00:00:15
Entonces, ¿cómo se hace este tipo de problemas? Porque al principio no sabemos hacia dónde se mueve, si hacia la derecha o hacia la izquierda, 00:00:24
porque va a depender de las masas y del ángulo. 00:00:31
Primero de todo, lo que hacemos es, vamos a colocar las fuerzas que sabemos y que podemos calcular. 00:00:34
Entonces, por ejemplo, el peso 1 siempre hacia el centro de la Tierra y el peso 2 hacia el centro de la Tierra, ¿vale? 00:00:40
Entonces, lo descomponemos en peso 1i y en peso 1x. 00:00:50
Alfa sabemos que es este ángulo y beta va a ser este ángulo. 00:00:54
Entonces, lo primero de todo es descomponer peso 1 y peso 2, ¿vale? 00:00:59
Luego está, he dibujado las fuerzas normal 1, que siempre es perpendicular a la superficie, y fuerza normal 2. 00:01:05
Me diréis, María, también faltan las tensiones y las fuerzas de rozamiento, porque hay coeficientes de rozamiento en cada plano, ¿vale? 00:01:12
Pero porque no sabemos el movimiento, si es hacia la derecha o hacia la izquierda, la fuerza de rozamiento todavía no la podemos dibujar, 00:01:19
porque sabemos que la fuerza de rozamiento es contraria al movimiento. 00:01:25
Entonces, ¿qué es lo que hacemos? 00:01:29
Pues, si tuviéramos una polea así de sencilla, ¿no? 00:01:31
Y si esto valiera 3 kg y este valiera 10 kg, nadie duda en decirme que el movimiento va a ser hacia la derecha, ¿vale? 00:01:35
Pero no en este caso, no sabemos. 00:01:45
Entonces, ¿cómo sabemos hacia dónde se mueve? 00:01:48
Muy fácil. 00:01:51
Las tensiones son iguales, ¿no? 00:01:52
O sea, la tensión va a ser aquí, la vamos a dibujar, pero no va a influir en la decisión de hacia dónde se mueve, 00:01:54
porque la tensión va a ser así y va a ser así, hacia el centro de la puerta, ¿vale? 00:02:01
Estas tensiones son iguales y contrarias, o sea que no nos afectan. 00:02:07
¿Dónde va a haber movimiento? 00:02:12
Aquí, ¿no? 00:02:14
En el eje X. 00:02:16
Aquí va a ir hacia abajo o hacia arriba, ¿no? 00:02:18
Entonces, nos tenemos que fijar sólo en qué fuerzas. 00:02:22
Esto es súper importante. 00:02:27
Aquí nos fijamos en peso 1X y en esta en peso 2X, ¿vale? 00:02:30
Veis que hacia dónde se mueve he puesto que si peso 1X es más pequeña que el peso 2X, va a ir hacia la mayor, hacia la derecha. 00:02:36
En cambio, si el peso 1X es mayor que el peso 2X, va a ir hacia la izquierda, ¿vale? 00:02:47
Vamos a suponer, en este caso, en este problema, que peso 1X va a ser mayor que peso 2X. 00:02:54
Lo suponemos, ¿vale? 00:03:02
Es decir, ahora borro, borro... 00:03:04
Va a ir hacia la izquierda, ¿vale? 00:03:06
Nos vamos hacia la izquierda. 00:03:09
Entonces, en el dibujo, vosotras me pondréis esta flecha, que esto es movimiento, ¿vale? 00:03:11
Una vez que tenemos ese movimiento, ya hemos decidido, que lo hemos calculado, ¿vale? 00:03:18
Que el peso 1X es mayor que el peso 2X porque, aquí lo veis, ¿no? 00:03:24
¿Cómo lo he calculado? 00:03:29
Peso 1, esto es masa 1 por gravedad, por seno de alfa, y peso 2X es masa 2 por gravedad, por coseno de alfa, ¿vale? 00:03:30
Y una me sale, por ejemplo, 78 y otra me sale 58. 00:03:41
Es mayor, ¿vale? 00:03:46
Entonces, ¿qué es lo que continuamos haciendo? 00:03:48
Pues nos falta por poner las fuerzas de rozamiento, porque sabemos que es contraria al movimiento. 00:03:51
La voy a dibujar contraria al movimiento. 00:03:58
Esta va a ser la fuerza de rozamiento 1 y la otra es hacia abajo. 00:04:01
Fuerza de rozamiento 2, ¿vale? 00:04:08
Entonces, ahora calculamos la fuerza de rozamiento 1. 00:04:12
Fuerza de rozamiento 1 va a ser musu 1, que nos lo dan, por fuerza normal 1, que la sabemos, ¿no? 00:04:17
¿Cómo sabemos la fuerza normal 1? 00:04:27
Muy fácil, la fuerza normal 1 va a ser el peso 1Y. 00:04:30
Nos fijamos en este eje, ¿vale? 00:04:34
En el eje Y. 00:04:37
¿En el eje Y cuántas fuerzas hay? 00:04:39
Pues hay dos, una hacia arriba, que es la fuerza normal 1, y otra hacia abajo, que es la fuerza 1Y. 00:04:42
¿Qué es lo que tiene que ocurrir en el eje Y? 00:04:49
Esto es en el eje Y, que no hay movimiento. 00:04:52
Esto no se eleva ni se hunde. 00:04:55
Es decir, en el eje Y siempre las fuerzas, acordaros, ¿vale? 00:04:57
Fuerzas hacia arriba, fuerzas hacia arriba, porque no sabemos cuántas hay. 00:05:02
Tiene que ser igual a las fuerzas hacia abajo. 00:05:10
¿Vale? Esto es súper importante. 00:05:14
En este caso nos fijamos en los dibujos siempre, ¿vale? 00:05:17
Entonces, una vez que ya tenemos fuerza normal 1, la ponemos aquí, ¿vale? 00:05:22
Y sustituimos, ¿vale? Y la calculamos. 00:05:27
Esto es para la masa 1. 00:05:30
La fuerza de rozamiento 2. 00:05:32
Como la calculamos, musu 2, que nos lo da, fuerza normal 2. 00:05:35
¿Cómo calcula la fuerza normal 2? Pues lo mismo. 00:05:39
Aquí nos fijamos en el dibujo y ponemos fuerza normal 2, fuerzas hacia arriba, 00:05:42
es esa en este caso, fuerza normal 2, fuerzas hacia abajo, peso 2, Y, ¿vale? 00:05:48
Es decir, esto es en el eje Y. 00:05:56
No lo vuelvo a poner, pero es fuerzas hacia arriba igual a estas fuerzas hacia abajo, ¿vale? 00:05:59
Ya tenemos todas las fuerzas calculadas. 00:06:04
Primero de todo, siempre hacer el dibujo. 00:06:07
Primer paso, dibujamos todas las fuerzas. 00:06:10
Segundo paso, calculamos todas las fuerzas posibles. 00:06:13
Pues peso 1X, peso 1Y, fuerza normal, la fuerza de rozamiento, las tensiones, nunca las vamos a poder calcular, ¿vale? 00:06:17
Este es el segundo paso. 00:06:27
Tercer paso, vamos a calcular, normalmente en este problema nos suelen pedir la aceleración y las tensiones. 00:06:29
Luego, en dinámica siempre se mezcla mucho con cinemática, ¿vale? 00:06:37
Pero una vez que tenemos la aceleración es muy fácil, ¿vale? 00:06:43
Entonces, ¿qué es lo que es el tercer paso? 00:06:46
Es ponemos las ecuaciones, la masa 1. 00:06:51
Entonces nos fijamos en la masa 1, ¿vale? 00:06:55
Y aplicamos la segunda ley de Newton en el eje, ¿qué está pasando en el eje X? 00:06:58
Antes hemos visto como el eje Y nos va a servir para calcular las fuerzas de rozamiento, ¿vale? 00:07:04
Y el eje X nos va a ayudar para calcular la aceleración, ¿vale? 00:07:14
Nos fijamos en el eje X, ¿qué va a ser? Esto, ¿vale? 00:07:18
En el eje X, ¿qué fuerzas? 00:07:24
En el eje X ponemos fuerzas resultantes igual a masa por aceleración. 00:07:28
Fuerzas resultantes, siempre vamos a decir fuerzas a favor del movimiento, positivas. 00:07:34
Fuerzas en contra del movimiento, negativas, ¿vale? 00:07:39
Entonces nos fijamos en el eje X. 00:07:43
¿Fuerzas a favor del movimiento en el eje X en la masa 1? 00:07:46
Pues solo veo P1X y pongo P1X. 00:07:50
¿Fuerzas en contra del movimiento? 00:07:53
Pues veo la tensión y veo la fuerza de rozamiento 1, igual a masa 1 por aceleración. 00:07:56
Ahora nos fijamos en el otro bloque. 00:08:06
Si hubiera 3, tendríamos que hacer 3 ecuaciones. 00:08:08
Si hubiera 4 bloques, 4 ecuaciones, ¿vale? 00:08:11
Nos fijamos solo en el eje X. 00:08:14
¿Fuerzas a favor del movimiento? Solo tenemos la tensión. 00:08:20
Ponemos T. 00:08:24
¿Fuerzas en contra del movimiento? 00:08:26
Y ponemos P2X menos fuerza de rozamiento 2, igual a masa 2 por aceleración. 00:08:28
¿Vale? Siempre hacemos un sistema de ecuaciones. 00:08:37
Si tuviéramos 3, pues 3. 00:08:40
¿Y cómo se resuelven estas ecuaciones? 00:08:43
Muy fácil, siempre sumándolas. 00:08:45
¿Por qué? Porque al sumarlas, las tensiones se nos van a ir. 00:08:47
Y tenemos P1X menos P2X menos fuerza de rozamiento 1 menos fuerza de rozamiento 2, 00:08:51
es igual a masa 1, en verdad sería por A, más masa 2, por A. 00:09:00
¿Puedo sacar el factor común? Ah, sí. 00:09:07
Pues entonces pongo así. 00:09:09
Lo saco con factor común, ¿vale? 00:09:11
Que es más fácil. 00:09:13
De esta manera ya obtengo la aceleración. 00:09:14
¿Vale? 00:09:20
Menos fuerza de rozamiento 2 partido de masa 1 más masa 2. 00:09:22
Con esto sustituyo los datos y obtengo la aceleración. 00:09:27
¿Cómo puedo sustituir, calcular la tensión? 00:09:31
Pues en cualquiera de las dos. 00:09:34
Por ejemplo, me voy aquí y la tensión va a ser igual a masa 2 por la aceleración que acabamos de hallar, 00:09:36
más P2X más fuerza de rozamiento 2. 00:09:43
¿Vale? De esta manera calculamos la tensión. 00:09:47
¿Y qué más? Yo creo que ya está todo. 00:09:50
Luego a lo mejor nos piden, ¿qué espacio has recorrido? 00:09:53
Pues eso, porque sabemos que aquí hay MRUA, porque hay una aceleración, 00:09:56
ponemos las ecuaciones de MRUA. 00:10:01
¿Vale? 00:10:04
Bueno, hasta luego. 00:10:05
Idioma/s:
es
Autor/es:
María Crespo Jiménez
Subido por:
Maria C.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
4
Fecha:
2 de agosto de 2023 - 13:42
Visibilidad:
Clave
Centro:
CPR INF-PRI-SEC FUENLLANA
Duración:
10′ 07″
Relación de aspecto:
0.75:1
Resolución:
1440x1920 píxeles
Tamaño:
159.51 MBytes

Del mismo autor…

Ver más del mismo autor

EducaMadrid, Plataforma Educativa de la Comunidad de Madrid

Plataforma Educativa EducaMadrid