Saltar navegación

Activa JavaScript para disfrutar de los vídeos de la Mediateca.

Plano inclinado - 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 21 de enero de 2021 por Miguel R.

107 visualizaciones

Más información Transcripción

Descargar la transcripción

Vamos a continuar con las clases virtuales. En este caso ya no lo hacemos por la tormenta filomena, sino debido a las recuperaciones de la primera evaluación. 00:00:00
Por tanto, he diseñado una clase que tiene que ver con los planes inclinados a continuación de la clase presencial que dimos el jueves 21 de enero. 00:00:06
Y esta clase está diseñada para el día 22, que es recuperación para uno de los subgrupos, y el día 25, lunes, que es recuperación para el otro de los subgrupos. 00:00:14
De tal manera que cuando nos toque la recuperación 00:00:22
Tenéis que acudir a la clase virtual 00:00:24
Y completar la clase acerca del plano inclinado 00:00:26
Por tanto estoy realizando un ejercicio en el plano inclinado 00:00:30
Que es el 5 de la ficha 2 00:00:32
Que está puesta ya en el aula virtual 00:00:34
En la cual me dice que se desliza a cuesta abajo 00:00:35
No pone una masa, pero yo digo que la masa de 80 kilos, ¿vale? 00:00:38
Es importante, estos ejercicios se pueden resolver sin masa 00:00:42
Pero yo siempre voy a dar el dato de la masa para que sea más simplificado 00:00:45
Entonces dice que nos deslizamos a cuesta abajo 00:00:48
con una masa de 80 kilos por una pendiente de 35 grados 00:00:50
con lo cual el ángulo es 35 grados 00:00:54
en el apartado me dicen sin rozamiento 00:00:56
¿qué significa que no hay rozamiento? 00:00:59
o sea que sin rozamiento es que no hay fuerza de rozamiento 00:01:01
y por tanto las fuerzas presentes van a ser solo el peso y la normal 00:01:03
realizo el dibujo al igual que hemos realizado durante la clase presencial de hoy 00:01:07
de tal manera que establezco el plano inclinado 00:01:14
el objeto 00:01:16
Y recuerdo, pasos que además están detallados en el aula virtual encima de este vídeo correspondiente a esta sesión 00:01:17
En primer lugar, inclino los ejes, se inclinan los ejes al igual que el plano inclinado 00:01:25
No pongo los ejes normales de Y arriba abajo, X izquierda derecha 00:01:32
Sino que lo que ocurre es que se inclinan, se inclinan según el plano y el eje X iría según el plano y el eje Y obviamente perpendicular a él 00:01:38
Posteriormente, indico el sentido del movimiento 00:01:46
En este caso, como vamos hacia abajo, pues pongo una flecha para indicar que se dirige hacia abajo 00:01:50
Y finalmente, represento las fuerzas que existan en este dibujo 00:01:54
Las principales fuerzas representativas 00:01:59
¿Cuáles son? 00:02:01
Empiezo, el peso 00:02:02
¿Tiene peso? 00:02:03
Sí, porque siempre hay peso 00:02:04
Siempre hay una fuerza de vida, la atracción gravitatoria 00:02:06
Que además se dirige en el sentido descendente 00:02:09
Totalmente en vertical hacia abajo, siempre el peso 00:02:12
¿Veis? Esta flecha azul sería el peso 00:02:14
Posteriormente la normal 00:02:17
La normal es perpendicular a la superficie en la que está apoyada la caja 00:02:19
Como la caja está apoyada aquí, pues perpendicular sería esta línea verde 00:02:23
Posteriormente la fuerza de rozamiento 00:02:27
¿Hay fuerza de rozamiento? 00:02:30
No, porque me dice sin rozamiento, con lo cual no la tengo que pintar 00:02:31
Tensión 00:02:34
La tensión solo aparece cuando hay una cuerda 00:02:36
¿Hay una cuerda en este dibujo? 00:02:38
No, por tanto no hay tensión 00:02:40
La fuerza centrípeta solo aparece cuando el objeto está girando 00:02:41
¿Está girando este objeto? 00:02:45
No, solo está cayendo 00:02:46
Y por último la fuerza elástica que aparece cuando hay un muelle 00:02:48
¿Hay un muelle en este dibujo? 00:02:51
No, por tanto tampoco la tendremos en cuenta 00:02:52
Al final de todas las fuerzas representativas nos reducimos al peso y a la normal 00:02:54
Tener en cuenta que las fuerzas representativas vienen especificadas en la sesión virtual anterior 00:02:59
Tenéis que ver esa sesión, tenéis que pasar a limpio esos apuntes 00:03:05
Y allí se explica cuáles son cada una de las fuerzas, en qué sentido se dirigen, cómo representarlas 00:03:09
Y posteriormente ya lo aplicáis al ejercicio que hay aquí ahora 00:03:14
Finalmente viene el paso, o uno de los pasos que quizás sea más complejo, que es la descomposición en ejes 00:03:17
¿Qué significa descomponer en ejes? 00:03:23
Para descomponer en ejes significa que cada una de las fuerzas tiene que caer en uno de estos ejes 00:03:26
O en el eje Y o en el eje X 00:03:29
Fijaos, la fuerza normal cuando la he pintado, ¿a dónde está? 00:03:32
Está justo en el eje Y 00:03:35
por tanto no la voy a tener que descomponer 00:03:38
pero que pasa con esta fuerza P 00:03:40
que va parte en un eje 00:03:42
y parte en el otro 00:03:45
con lo cual yo tengo que representar 00:03:46
que vaya parte en un eje y parte en el otro 00:03:48
y para tal, lo que se hace es que se representa de tal manera 00:03:50
que aquí siempre forme 90 grados 00:03:52
como se pone un triangulito, lo veis 00:03:54
que en estos puntos forma 90 grados 00:03:56
con lo cual yo pinto el peso 00:03:58
y luego hago así puntada 00:04:00
para decir parte va aquí 00:04:02
que llamaremos PY 00:04:04
Porque van en el Y 00:04:05
Y parte, le llamaremos aquí, que le llamamos PX 00:04:06
Porque van en el eje X 00:04:09
¿Vale? 00:04:11
Esto es descomponer las fuerzas en el dibujo 00:04:13
Donde una de las claves 00:04:15
Que indico también en los apuntes 00:04:17
Y una de las principales claves 00:04:19
Es que el ángulo del plano inclinado es el mismo que el ángulo que hay entre P y PI 00:04:20
O sea que este ángulo de aquí 00:04:24
Que hemos dicho que era 35 grados 00:04:25
Es igual que este ángulo de aquí 00:04:28
El ángulo de aquí es igual que el de aquí 00:04:29
Siempre va a ser así 00:04:31
Siempre, sí, siempre 00:04:33
Con lo cual ahora podemos aprender de memoria 00:04:35
Que alguien quiere que yo le deduzca por qué es así 00:04:37
Yo se lo explico sin ningún problema 00:04:39
En algún recreo me decís 00:04:41
Profe, perdona, que es que yo quiero saber por qué sabes que este ángulo es el mismo que este 00:04:42
Pues te lo explico 00:04:46
No pasa nada, ¿vale? 00:04:47
Pero si no me puedo aprender de memoria que este ángulo es este de aquí 00:04:48
Y ya está 00:04:51
Siempre hay que formar entre P y PI 00:04:52
De tal manera que eso me permite descomponer matemáticamente las fuerzas en ejes 00:04:54
PX va a ser igual a P por el seno del ángulo 00:04:58
Y PI, P por el coseno del ángulo 00:05:02
¿Vale? Lo del seno y el coseno son funciones trigonométricas que veréis en matemáticas 00:05:05
¿Vale? Veréis en matemáticas más adelante, pero ahora nosotros lo reducimos a que es simplemente una pieza de la calculadora 00:05:10
Antes tengo que calcular el peso, la P 00:05:15
¿Quién es el peso? Masa por gravedad 00:05:18
¿Dónde tenéis que ir el peso de masa por gravedad? En la sesión virtual anterior 00:05:19
Claro, es que antes de ver esta, tenemos que ver la sesión virtual anterior 00:05:22
¿La masa cuánto vale? 80 00:05:26
¿Y la G? 9,8 como siempre 00:05:28
80 por 9,8, 784 00:05:31
Y como todo son fuerzas, pues todo se mide en 00:05:33
Newtons, ¿vale? 00:05:36
Con lo cual, peso es 784 newtons 00:05:37
Ahora ya puedo calcular PX y PY 00:05:39
Para hacer PX, lo único que tengo que hacer es 00:05:41
P por el seno del ángulo, entonces yo 00:05:44
Me vendría aquí a la calculadora 00:05:45
La enciendo y pondría P que es 00:05:47
784 por 00:05:49
Y fijaos ahí que pone sin, esto es el seno 00:05:51
¿Veis? Yo diría sin 00:05:54
Porque es seno de 35 grados 00:05:57
Si tuviera que hacer PI 00:05:59
En lugar de sin, le daría la tecla 00:06:00
Cos, que es la que está al lado 00:06:03
Que es el coseno 00:06:06
¿Vale? 00:06:07
Y finalmente le doy al igual y me dice 00:06:09
449,68 00:06:11
Pues eso es lo que pongo ahí 00:06:13
Y hago lo mismo, para Py me sale 642,21 00:06:14
Una vez que ya tengo descompuestas las fuerzas 00:06:18
Lo que tengo que aplicar es la segunda ley de Newton por ejes 00:06:21
¿Cuál es la segunda ley de Newton? 00:06:23
Sumatoria de fuerzas igual a masa por aceleración 00:06:25
¿Vale? Pero lo hago por ejes, ¿qué significa por ejes? 00:06:26
Por un lado el eje X, que lo voy a hacer aquí 00:06:29
Y por otro lado el eje Y, que lo voy a hacer ahí 00:06:31
¿Quién hay en el g y? 00:06:33
Vamos a ver, esta es el g y 00:06:36
¿Qué fuerzas tengo en el g y? 00:06:38
La normal y el peso 00:06:40
Pero ¿qué pasa? 00:06:42
Que la normal como va hacia arriba va a ser 00:06:44
Positiva y el peso 00:06:45
Como va hacia abajo va a ser 00:06:47
Por eso es normal menos p y 00:06:49
Igual a masa por aceleración 00:06:52
Pero esta aceleración siempre es cero 00:06:53
Con lo cual hago por cero, 80 por cero, cero 00:06:55
Normal menos p y igual a cero 00:06:57
La p y que está restando pasa sumando 00:06:59
Y entonces como la película ya sabía que era 642,21 00:07:01
Pues la normal es 642,21 newtons 00:07:05
¿Cómo sé yo que esta aceleración es cero? 00:07:07
¿Por qué? 00:07:09
Porque ¿Cómo va la caja? 00:07:10
Fijaos 00:07:11
¿Cómo va la caja? 00:07:11
¿Cómo se mueve la caja? 00:07:12
La caja se mueve solo a través del eje 00:07:14
Solo a través del eje 00:07:15
Claro, en el eje Y no se mueve 00:07:17
No se mueve ni para arriba ni para abajo 00:07:19
Solo se mueve así en el eje X 00:07:21
Y por tanto en el eje Y 00:07:23
No hay aceleración porque no se mueve 00:07:25
¿Vale? 00:07:28
Nos vamos al eje X 00:07:29
¿Qué tengo en el eje X? 00:07:30
¿Cuáles son las fuerzas que tengo en el eje X? 00:07:31
PX, nada más, ¿lo veis? Solo PX 00:07:33
Y recordad, lo que vaya con el movimiento 00:07:34
Positivo, y lo que vaya en contra 00:07:37
Como el movimiento va hacia abajo 00:07:39
Y PX va hacia abajo las dos, pues PX positivo 00:07:42
Será PX igual a masa por aceleración 00:07:44
Porque no hay nada más, solo PX en las fuerzas 00:07:46
¿Cuánto valía PX? 00:07:48
449,68 00:07:50
Igual a 80 por A 00:07:51
Y saco esto que estamos multiplicando, paso dividiendo 00:07:52
Hago la cuenta, 5,62 metros al segundo cuadrado 00:07:55
Apartado B 00:07:57
Lo mismo que el anterior 00:07:59
Pero ahora me dice que hay un rozamiento de 0,2 00:08:01
Este mu no es la fuerza de rozamiento 00:08:05
Es lo que llamamos el coeficiente de rozamiento 00:08:07
¿Vale? 00:08:10
El coeficiente de rozamiento 00:08:11
Con lo cual ahora las fuerzas presentes no van a ser el peso normal 00:08:13
Sino serán el peso, la normal 00:08:15
Y la fuerza de rozamiento 00:08:17
¿Vale? Como veis el dibujo es todo igual 00:08:19
Que lo único que cambia es que aparece esta fuerza de aquí 00:08:21
La fuerza de rozamiento 00:08:23
Que se dirige aquí hacia arriba 00:08:25
La voy a meter así para que se vea un poquito mejor 00:08:26
Esta que se dirige aquí hacia arriba 00:08:28
En el sentido 00:08:30
Siempre opuesto al movimiento 00:08:31
Como la caja va hacia abajo 00:08:34
La fuerza de rozamiento va hacia arriba 00:08:35
Y como he dicho en la clase de hoy 00:08:37
Presencial la solemos representar en el suelo 00:08:39
Debido a que es donde roza 00:08:41
Pero el objeto va hacia abajo 00:08:43
Pues la fuerza de rozamiento hacia arriba 00:08:46
Esta parte igual, la descomposición en eje es igual 00:08:47
Fijaos, la fuerza normal 00:08:50
¿En qué eje está? Toda en el eje Y, no tengo que hacer nada 00:08:51
¿Qué pasa con el peso? 00:08:54
Que hay parte que va en el eje Y 00:08:56
Y parte que va en el eje 00:08:57
¿Qué pasa con la fuerza de rozamiento? 00:08:59
Que si nos fijamos bien 00:09:00
Si nos fijamos bien 00:09:01
Esta flecha es igual que esta 00:09:03
A ver, a ver que la he pintado un poquito más abajo 00:09:05
Pero va toda según el eje 00:09:06
Por lo tanto no hace falta que lo descomponga 00:09:09
¿Vale? 00:09:11
No hace falta que lo descomponga 00:09:12
Con lo cual solo tengo que descomponer el peso 00:09:13
Que es lo mismo que en el apartado anterior 00:09:15
Finalmente aplico la segunda línea de indiento por ejes 00:09:17
¿Qué fuerzas tengo en el eje Y? 00:09:19
Las mismas de antes 00:09:21
La normal y peso Y 00:09:22
Las mismas 00:09:23
Pues hace todo igual 00:09:24
Normal menos peso Y 00:09:25
Igual a masa por aceleración 00:09:26
Pero como en el eje Y no se mueve, nunca se va a mover en el eje Y 00:09:27
Por eso es una de las claves 00:09:29
¿Vale? Normal menos pi igual a cero 00:09:30
Y entonces la normal es igual a pi 00:09:33
Y obtengo el resultado de la normal 00:09:34
Me vengo al eje X y ahora sí hay un término nuevo 00:09:36
¿Qué tengo en el eje X? 00:09:39
Px, que viene hacia abajo, menos 00:09:41
La fuerza de rozamiento, ¿y por qué menos? 00:09:43
Porque la fuerza de rozamiento va en sentido contrario 00:09:45
Igual a masa por la aceleración 00:09:47
¿Quién es la fuerza de rozamiento? 00:09:48
Mu por la normal, esa es su definición 00:09:51
¿Vale? ¿Quién es mu? 00:09:53
Lo que he dicho aquí antes que varía a cero dos 00:09:54
Y la normal, lo que acabo de sacar 00:09:56
Con lo cual, mu 0,2 por la normal, que es lo que acabo de sacar 00:09:58
Pero tengo que resolver primero siempre el eje Y antes del eje X 00:10:02
Porque el eje Y saco la normal y luego lo meto en el eje X 00:10:06
¿Vale? 00:10:08
Y entonces sustituyo los números y ya puedo obtener la aceleración 00:10:09
¿Vale? 00:10:12
Simplemente esto, lo resto y el 80 que está multiplicando pasa dividiendo 00:10:13
Y yo hago el resultado que es 4,01 metros al segundo cuadrado 00:10:16
Recordad, cualquier duda, consultadme 00:10:18
Seguiremos trabajando los planos inclinados 00:10:22
pero es importante, muy importante que los practiquéis 00:10:24
he dejado de ver para todos para ello 00:10:26
un saludo 00:10:28
Autor/es:
Miguel Ros
Subido por:
Miguel R.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial
Visualizaciones:
107
Fecha:
21 de enero de 2021 - 19:48
Visibilidad:
Público
Centro:
IES SENDA GALIANA
Duración:
10′ 30″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
921.05 MBytes

Del mismo autor…

Ver más del mismo autor

EducaMadrid, Plataforma Educativa de la Comunidad de Madrid

Plataforma Educativa EducaMadrid