PLANO INCLINADO

Conceptos esenciales para la comprensión del Plano inclinado
¿Qué entendemos por Fuerza?















Apóyate en la pared. ¿Sientes un apretón en el hombro o en la mano con la que recargas? ¿Quién te está dando ese apretón? Cuando te recargas en la pared estás ejerciendo una fuerza sobre ti (ese es el apretón que sientes en la mano o en el hombro). Esto quiere decir que cuando ejerces una fuerza sobre un objeto, el objeto “Reacciona” ejerciendo una fuerza sobre ti. Entonces, ¿Qué podemos decir que es la fuerza? La fuerza es una acción, en la cual interaccionan dos cuerpos.

¿Qué es la Fuerza de Roce?

Ahora bien, ¿Qué podría impedir la interacción entre dos cuerpos? Una fuerza pequeña aplicada a un ladrillo que reposa sobre una superficie horizontal, no lo saca del reposo. Lo mismo sucede cuando empujamos un ropero o un auto. Por otra parte si deslizamos una mesa un objeto sobre la mesa y dejamos de impulsarlo, se detiene tarde o temprano. Parece que el segundo. Pareciera que la segunda Ley de Newton de acción y reacción, no se cumple. Esto es solamente aparente, dado que existe una “fuerza de roce” en la superficie de contacto de dos los dos cuerpos: en el caso del ropero, la fuerza de roce es relativamente grande, y para vencerla debemos empujar fuerte. Pero, ¿qué es la fuerza de roce? La fuerza de roce es aquella fuerza que se opone al movimiento entre dos superficies que están en contacto. Esta fuerza se debe a las imperfecciones que existen en ambas superficies.


¿Cuándo un cuerpo está en reposo?

¿Hay interacción entre dos cuerpos, es decir, existencia de fuerza en un libro que esta quieto sobre una mesa? No vemos que el libro se mueva, sin embargo hay fuerzas presentes en aquel ejemplo, ¿Cómo son esas fuerzas? Tal como dijimos anteriormente, tanto el libro como la mesa ejercen fuerzas, el libro ejerce una fuerza sobre la mesa y la mesa ejerce una fuerza sobre el libro. Pero como el libro está en reposo, estas fuerzas son iguales pero en diferentes sentidos. Entonces al sumar dichas fuerzas el resultado será cero, lo que nos dice que el sistema (mesa con el libro) está en equilibrio.

¿Qué podemos decir del movimiento?

¿Qué pasa cuando ejercemos una fuerza y esta es mayor a la fuerza de reacción? ¿Habrá reposo? Observaremos que el cuerpo se cambia de posición, es decir, se mueve. Entonces podemos decir que el movimiento es el trabajo que realiza un cuerpo gracias a la aplicación de una fuerza que sobre pasa a la fuerza de roce.
















¿Qué podemos decir de la velocidad?

¿Todos los movimientos son iguales? ¿Qué significa que un auto tenga una velocidad de cien kilómetros por hora? Implica que recorre cien kilómetros durante una hora, entonces, ¿Qué es velocidad? Es la variación de posición de un objeto en función del tiempo, o distancia recorrida por un objeto en un tiempo determinado

¿Qué relación e influencia tendrá la inclinación de un plano con la velocidad?

Ahora bien si tenemos una inclinación, como por ejemplo la inclinación de una montaña o la inclinación de una rampla de bicicleta, al descender por cualquiera de esas inclinaciones ¿Cómo será la velocidad en comparación con la subida a aquella inclinación? ¿Mayor o menor? .
Por otra parte si comparamos el ascenso a dichas inclinaciones con el ascenso a una torre sin inclinación ¿Dónde habrá mayor velocidad? Observa la captura del Mamut y saca tus propias conclusiones


El famoso plano inclinado


































Observa los siguientes videos de movimientos relacionados con la inclinación










¿Por que la inclinación favorece la velocidad?

¿Como se relaciona la torre del video con la fuerza de roce?

¿En cual es de los intentos hay un mayor esfuerzo o trabajo?

El concepto de Trabajo esta ligado con la Fuerza ¿Por qué?
La fuerza que hace que un objeto se desplace, permite que el objeto realice un trabajo, el cual se denomina trabajo mecanico.

¿Si mayor es el trabajo que queremos realizar? ¿Como será la fuerza necesaria para realizar dicho trabajo?

¿Como se relaciona la inclinación con el trabajo mecanico? Observa el siguiente video





LA LATA

Para poder estos fenómenos es necesario que entiendas los siguientes conceptos:




















Veamos tres transformaciones del agua:

-Solidificación: Es el paso de agua líquida a agua solida

-Evaporación: Es el paso de agua líquida a agua gaseosa

-Condensación: Es el paso agua gaseosa a agua liquida

Estos tres estados dependen de la temperatura. Por ejemplo cuando tu mamá pone a hervir agua en la tetera, puedes observar que cuando el agua está muy caliente, empieza a salir un vapor. Ese vapor es agua gaseosa, la cual ha experimentado un cambio de estado gracias a la elevada temperatura (100°C).
Por tanto podemos concluir que la temperatura es muy importante para la transformación del agua, ya sea en liquido, solido o gaseoso. ¿Qué pasará con la temperatura cuando el agua es solida?


¿Qué es la Energía?


















Ahora bien cuando aplicamos temperatura, si destapas la tetera cuando esta apunto de hervir podrás ver que el agua burbujea y se mueve muy rápido ¿Qué quiere decir este fenómeno? Esto nos habla que la temperatura confiere energía a las partículas para que estas se muevan en todas direcciones. Estas partículas como poseen tanta energía se mueven cada vez más rápido, queriendo escapar de la tetera. Entonces podrás observar ese vapor que sale fuertemente del orificio de la tetera. Esta energía que adquieren las partículas de agua se llama energía cinética, la cual es la energía que poseen los cuerpos en movimiento.

¿Qué es la Presión?

Si tapamos el orificio de la tetera cuando el agua va a ebullir, podremos darnos cuentas que una fuerza empuja contra las paredes de la tetera y da la impresión que la tetera va a explotar. Este fenómeno de empuje es lo que llamamos presión, es decir, la fuerza en una determinada área o región.

¿Cómo es la Presión en un gas? ¿Cómo será la presión del gas dentro de la tetera en comparación con la presión del agua gaseosa fuera de la tetera? ¿Será la misma?

¿Qué es la Presión atmosférica?

Cuando nos sumergimos en el agua es como estamos rodeados de una fuerza que nos presiona, podemos sentir su peso sobre nosotros si nos colocamos en el fondo de una piscina. En la atmósfera donde estamos, todo el aire que esta sobre nosotros ¿Ejercerá una presión sobre nosotros o más que eso sobre la Tierra? Entonces ¿Qué es la Presión atmosférica? La presión atmosférica es el peso que ejerce el aire sobre la superficie terrestre y es uno de los principales actores de la meteorología y que tiene un gran poder de influencia sobre la vida en la tierra

Un fenómeno natural muy sorprendente relacionado con Presión: El tornado

Un tornado es una tormenta de viento muy parecido al huracán.
Los tornados se forman porque grandes masas de nubes se encuentran.Las nubes comienzan a girar unas sobre otras, luego se juntan formándose un enorme embudo.
La parte estrecha del embudo gira sobre el suelo, absorbiendo lo que encuentra a su paso, dejando gran devastación.Los tornados se mueven rápidamente, pueden alcanzar velocidades de hasta 400 Km. por hora.
















¿Que les pareció el tornado?

¿Por qué se producen los tornados?

El tornado en el Océano


El tornado se forma por diversos factores, pero nosotros nos centraremos en el siguiente. Observa la siguiente imagen:


Podemos decir que los tornado se producen por una diferencia de presión, en el interior del tornado hay una presión diferente que en el exterior del tornado, habiendo una presión menor en el interior con respecto al exterior del tornado. ¿Que significa esto? Lo veremos a continuación. Este fenómeno del tornado relacionado con diferencias de presiones nos ayudará a entender nuestro experimento de la lata.





Has click para ver la explicación y analisis de este experimento http://masexperimentosrelacionados.blogspot.com/