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Tema Plano Inclinado
M en A M. del Carmen Maldonado Susano
Universidad Nacional Autónoma de México
Departamento de Física Experimental y óptica
Fecha: 24 de febrero de 2020
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El alumno determinaráexperimentalmente laaceleración gravitatoria de unapartícula que se mueve a lolargo de un plano inclinado.
Objetivo
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M del Carmen Maldonado Susano
Plano inclinado
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M del Carmen Maldonado Susano
¿Si se desea bajar un carrete depapel de un camión?
Pregunta
Carrete de papel (2019) tomado de internethttps://www.istockphoto.com/mx/foto/carretes-de-rollos-de-papel-para-impresoras-de-prensa-%C3%A1rboles-gm529136177-54308482
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M del Carmen Maldonado Susano
¿Cómo le hacemos?
Figura humana para colorear (2019) tomado de la página web https://fonoaudiologos.wordpress.com/2012/11/11/figura-humana-en-blanco-para-colorear/
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M del Carmen Maldonado Susano
Pensando…..
Figura humana para colorear (2019) tomado de la página web https://fonoaudiologos.wordpress.com/2012/11/11/figura-humana-en-blanco-para-colorear/
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Por medio de un plano inclinadose podría bajar fácilmente.
Plano inclinado
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Plano inclinado
¿pero a qué aceleración ?
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Plano inclinado
Calculando la aceleración
Dibujamos el eje “X”Y el eje “Y”
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Se sabe que:
hipotenusa
opuestocatsen =
*W m g=
Plano inclinado
El peso (W)
es
la hipotenusa
hipotenusa
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Se sabe que:
Sustituyendo, nosqueda:
hipotenusa
opuestocatetosen =
Plano inclinado
Wx es el cateto opuesto
*W m g=W
Wxsen =
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Sustituyendo:
g*m
Wxsen =
g*m
a*msen =
Plano inclinado
W
Wxsen =
*W m g=
*W m g=
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Plano inclinado
senga =
g*m
a*msen =
Tenemos:
Eliminamos las masas.
Despejamos la aceleración y nos queda:
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Cumple las siguientescondiciones:
1) Trayectoria rectilínea
2) Aceleración constante
Movimiento Rectilíneo UniformementeAcelerado (MUA)
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Ejercicio No. 1
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Se obtuvieron lossiguientes datos en unexperimento de planoinclinado, realizado enla CDMX. Se muestranen la tabla siguiente.
El ángulo de inclinaciónfue de 26°.
Ejercicio No. 1
d (m] t (s)
0 00.02 0.110.04 0.140.06 0.170.08 0.190.10 0.22
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a) Modelo matemático
b) Aceleración del balín
c) El desplazamiento “S” para un
tiempo de 0.25 [s]
d) La rapidez para un tiempo de 5 [s]
Ejercicio No. 1
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Gráfica 1
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
Tiempo (s)
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Gráfica 2
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
distancia (m)
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d (m) t (s) Z (s2)
0 0 0
0.02 0.11 0.0121
0.04 0.14 0.0196
0.06 0.17 0.0289
0.08 0.19 0.0361
0.10 0.22 0.0484
Tabla 2
Hacemoscambio de variable
2z t=
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d (m) Z (s2)
0 0
0.02 0.0121
0.04 0.0196
0.06 0.0289
0.08 0.0361
0.1 0.0484
Tabla 2
Nos queda:
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Modelo Gráfico
pendiente 2.1517
b -0.002
d [m] = 2.1517 [m/s2] Z [s2] - 0.002 [m]
-0.02
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
dis
tan
cia
Z
distancia
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a) Modelo matemático
d [m] = 2.1517 [m/s2] Z [s2] - 0.002 [m]
b) Aceleración del balín
a= 2m =2 (2.1517) [m/s2] a= 4.3034 [m/s2]
Ejercicio No. 1
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senga =
a= 9.78 [m/s2] -* sen (26°)
a= 4.2872 [m/s2]
Comprobando el valor de la aceleración
Ejercicio No. 1
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c) El desplazamiento “S” para un tiempo
de 0.25 [s]d [m] = 2.1517 [m/s2] Z [s2] - 0.002 [m]d [m] = 2.1517 [m/s2] (0.25)2 [s2] - 0.002 [m]d [m] = 2.1517 [m/s2] (0.25)2 [s2] - 0.002 [m]
d [m] = 0.1324 [m]
Ejercicio No. 1
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d) La rapidez para un tiempo de 5 [s]d [m] = 2.1517 [m/s2] Z [s2] - 0.002 [m]d [m] = 2.1517 [m/s2] t2 [s2] - 0.002 [m]
Derivando d/dtV [m] = 2* (2.1517 [m/s]) (5) [s]V[m] = 21.517 [m/s]
Ejercicio No. 1
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Edición de la PresentaciónM del Carmen Maldonado Susano
página web
Edición
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M del Carmen Maldonado Susano
ProfesoresCarlos Alberto Pineda Figueroa
Manuel de Jesús Vacio GonzálezMartín Bárcenas Escóbar
Revisión
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M del Carmen Maldonado Susano
Bibliografía
Apuntes de Física ExperimentalJaramillo Morales Gabriel Alejandro
FI-UNAM
Ejercicio tomado de examen colegiado de Física Experimental
BibliografíaBibliografíaBibliografíaBibliografía
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M del Carmen Maldonado Susano
Bibliografía
Física Universitaria Volumen 1
Sears, Zemansky
Young, Freedman
Ed. PEARSON Addison Wesley
BibliografíaBibliografíaBibliografía
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M del Carmen Maldonado Susano
Página web:
Física lab (2018) tomado de internet:
https://www.fisicalab.com/apartado/caida-libre#contenidos
*Muñeco de blanco (2018) tomado de internet:https://fonoaudiologos.wordpress.com/2012/11/11/figura-humana-en-blanco-para-colorear
Fotos de Internet (2018) tomado de internet:
http://spanish.alibaba.com/p-detail/700mm-1000mm-black-paper-
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60207300485.html
BibliografíaBibliografíaBibliografíaBibliografía