IntroduccinLa cada de los cuerpos es un efecto que ha sido estudiado durante muchos tiempo, gracias a ello ahora sabemos que es lo que produce esos efectos. En esta practica observaremos y analizaremos sus efectos con ello se tendr un mejor entendimiento del tema. Aprenderemos a distinguir lo que produce con un plano ms o menos inclinado y con un cuerpo de mayor y menor tamao. Ser una prueba para entender ms claramente el tema.

ObjetivoObservar y cuantificar el valor de la variable tiempo para cuerpos que caen por el plano inclinado.Consideraciones tericasgalileo Galilei realizo sus experimentos de cada libre, utilizando un plano inclinado con diferentes ngulos, algunos muy pequeos para que la aceleracin que se experimenta una esfera al caer fuera menor que si la dejara caer sobre de la superficie de la tierra. De esta manera podra logar que el movimiento de la esfera fue mas lento y pudo medir las distancias que recorrera en determinados lapsos de tiempo. As pudo comprobar que la cada libre es un movimiento uniformemente acelerado.

Material empleadoUn riel metlico de un metro, una canica chica, una canica grande, una regla graduada, un marcador o un gis, un cronometro y tres ladrillos.

Plano inclinado

Plano inclinado y fuerzas que actan sobre el slido.El plano inclinado es una mquina simple que consiste en una superficie plana que forma un ngulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos a cierta altura.Tiene la ventaja de necesitarse una fuerza menor que la que se emplea si levantamos dicho cuerpo verticalmente, aunque a costa de aumentar la distancia recorrida y vencer la fuerza de rozamiento.Las leyes que rigen el comportamiento de los cuerpos en un plano inclinado fueron enunciadas por primera vez por el matemtico Simn Stevin, en la segunda mitad del siglo XVI.Para analizar las fuerzas existentes sobre un cuerpo situado sobre un plano inclinado, hay que tener en cuenta la existencia de varios orgenes en las mismas.-En primer lugar se debe considerar la existencia de una fuerza de gravedad, tambin conocida como peso, que es consecuencia de la masa (M) que posee el cuerpo apoyado en el plano inclinado y tiene una magnitud de M.g con una direccin vertical y representada en la figura por la letra G.-Existe adems una fuerza normal (N), tambin conocida como la fuerza de reaccin ejercida sobre el cuerpo por el plano como consecuencia de la tercera ley de Newton, se encuentra en una direccin perpendicular al plano y tiene una magnitud igual a la fuerza ejercida por el plano sobre el cuerpo. En la figura aparece representada por N y tiene la misma magnitud que F2= M.g.cos y sentido opuesto a la misma.-Existe finalmente una fuerza de rozamiento, tambin conocida como fuerza de friccin (FR), que siempre se opone al sentido del movimiento del cuerpo respecto a la superficie, su magnitud depende tanto del peso como de las caractersticas superficiales del plano inclinado y la superficie en contacto del cuerpo que proporcionan un coeficiente de rozamiento. Esta fuerza debe tener un valor igual a F1=M.g.sen para que el cuerpo se mantenga en equilibrio. En el caso en que F1 fuese mayor que la fuerza de rozamiento el cuerpo se deslizara hacia abajo por el plano inclinado. Por tanto para subir el cuerpo se debe realizar una fuerza con una magnitud que iguale o supere la suma de F1 + FR.

DesarrolloLo primero que se hizo en la practica fue marcar el riel metlico cada dos centmetros como lo marcaban las hojas tambin lo marcamos cada 20 cm. el riel media 1 metro, as que marcamos 5 espacios para medir la velocidad de la canica cada 20 cm, ya que el riel estaba marcado nos dirigimos a una superficie plana colocando un bloc y una punta del riel recargado sobre el bloc y la otra sobre el suelo para que el riel tuviera una inclinacin. Soltamos la canica chica sobre el riel y con un cronometro medimos el tiempo que transcurra en una distancia de 20 cm la prueba se hiso mas de una vez para tener datos mas certeros asta concluir resultados, se hizo lo mismo con una canica mas grande, se midieron los tiempos asta concluir en un resultado, la primera observacin que se hizo fue que en las pruebas, la canica mas grande se deslizaba mas rpido que la chica, despus se aumento un bloc asiendo que fuera mas la inclinacin del riel las pruebas se volvieron a realiza con ambas canicas checando tiempos, la segunda observacin que se vio fue que cuando se le aumento un bloc y la inclinacin era mayor ambas canicas superaban la velocidad que las pruebas anteriores hechas con un bloc y que la canica grande segua superando la canica chica. por ultimo se le aumento un bloc mas a la prueba esta tercera prueba causo el mismo efecto que la segunda como se esperaba las velocidades eran superiores ante un riel mas inclinado.Se concluye que un plano inclinado produce una fuerza de velocidad en un cuerpo dependiendo de la inclinacin que tenga este. Entre mas inclinado este el plano mas veloz viajara el cuerpo que se deslice por el tambin entre mas volumen tenga el cuerpo tendr una mayor velocidad.

Tabla realizada en la practica

DistanciaInclinacinCanica chicaCanica grande

(cm)(cm)tiempoTiempo

20 cm1 bloc (10 cm)78 milisegundos58 milisegundos

20 cm2 blocs (20 cm)41 milisegundos35 milisegundos

20 cm3 blocs (30 cm)20 milisegundos15 milisegundos

Tabla de la practica

DistanciaTiempoTiempo elevado al cuadrado

(cm)(s)(s2)

000

200.78 segundos0.6084 segundos

401.56 segundos 2.4336 segundos

602.34 segundos5.4756 segundos

803.12 segundos9.7344 segundos

1003.90 segundos15.21 segundos

Cuestionariofue diferente el tiempo de cada de la canica pequea para cada una de las distancias marcadas, comprado con el tiempo que transcurre para que la canica grande recorra dichas distancias, manteniendo la misma altura del plano inclinado?Si fue diferente pues la canica pequea al tener menos peso se deslizo mas lento sobre el riel que la canica grande que fue en menor tiempo que recorri el riel en todas las inclinaciones que se hicieron siempre fue mas rpida que la canica pequea.Cmo varia el tiempo de cada de las canicas al ser mayor la inclinacin del plano inclinado?La variacin de la velocidad recorrida por las canicas que estaban en el plano mas inclinado fue el doble mas rpido respecto a las inclinaciones menores.Qu suceder en caso extremo de que el riel se coloque de manera vertical?Si ese fuera el caso la cada de ambas canicas fuera en un mismo tiempo porque estaran cayendo en cada libre y eso produce que aunque una canica tuviera mayor peso caera al mismo tiempo que la canica pequea por el efecto de la gravedad.

Conclusinal realizar esta practica se obtuvieron los resultados que se deseaban pues el experimento sirvi de mucho para aprender a diferenciar la cada en un plano inclinado y la cada libre son dos reacciones muy diferentes porque en la cada libre si dejas caer dos objetos de pesos diferentes los dos caern al mismo tiempo al suelo esto quiere decir que tendrn la misma velocidad ambos objetos sin embargo en el plano inclinado un objeto con mas peso se deslizara mas rpido que un objeto de menor tamao, se hizo la prueba con dos canicas de diferente tamao y fcilmente se distingui la velocidad de la canica mas grande era mayor a la de la pequea tambin pudimos observar que el entre mas inclinado este el plano mas rpido viajaran los objetos.

Bibliografa

http://es.wikipedia.org/wiki/Plano_inclinadohttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/mechanics/incline.htmlhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/operadores/ope_planoinclinado.htm