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La animación muestra una masa sobre un plano inclinado sin rozamiento (posición en metros y tiempo en segundos). Puede cambiar la masa del bloque (100 gramos < m < 500 gramos) así como el ángulo de inclinación (10° < θ < 45° ) y observar cómo afecta al movimiento del bloque. Reinicio.
Un aspecto a resaltar sobre este tipo de problemas es que si bien corresponde a un problema bidimensional, una elección apropiada del marco de referencia lo puede convertir en un problema unidimensional. Como el movimiento del bloque es hacia abajo por el plano inclinado, escojamos dicha dirección como eje x. Esto tiene dos consecuencias: la fuerza neta (y, por tanto, la aceleración) yace ahora según un eje (el eje x ) y no necesitamos descomponer la fuerza normal. Marque la casilla y pulse en el botón de "dar valores y marcha" para ver el diagrama de cuerpo-libre para el bloque y la fuerza neta actuante sobre él.
¿Qué fuerza determina la aceleración del bloque? Esta fuerza se corresponde con la parte de la fuerza gravitatoria que yace según el plano (mg sen θ). Por ello, la otra componente de la fuerza gravitatoria (mg cos θ). debe coincidir con la fuerza normal ya que no vemos al bloque penetrando o saliéndose del plano. La aceleración del bloque es g sen θ hacia abajo, tangente al plano inclinado.
Ahora pruebe cambiando la masa del bloque. ¿Cómo piensa que cambiará la aceleración del bloque cuando cambia la masa?
Cambie ahora la inclinación del plano. ¿Cómo piensa que dicho ángulo afectará a la aceleración del bloque? En la animación
está limitado a 10° < θ <
45°. ¿Puede predecir, bien por la ecuación o por la animación, qué le ocurrirá a la fuerza normal y a la aceleración cuando
θ = 0° y θ = 90°?
Ilustración creada por Mario Belloni.
Script creado por Steve Mellema, Chuck Niederriter y modificado por Mario
Belloni.
© 2004 Pearson Educación S. A.