TC.05.-+El+plano+inclinado

El plano inclinado
== El **plano inclinado** es una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos a cierta altura. **El plano inclinado es el punto de partida de un nutrido grupo de operadores y mecanismos cuya utilidad tecnológica es indiscutible. Sus principales aplicaciones son tres: ** ** Se emplea en forma de rampa para reducir el esfuerzo necesario para elevar una masa (carreteras, subir ganado a camiones, acceso a garajes subterráneos, escaleras...). **  __·__  **En forma de** hélice **para convertir un movimiento giratorio en lineal (tornillo de Arquímedes, tornillo, sinfín, hélice de barco, tobera...) **       <span style="color: rgb(254, 114, 27)">      <span style="color: rgb(237, 81, 7)"><span style="color: rgb(251, 87, 4)"><span style="color: rgb(210, 70, 20)"> ·  ** <span style="color: rgb(213, 84, 16)">En forma de cuña para apretar (sujetar puertas para que no se cierren, ensamblar piezas de madera...), cortar (cuchillo, tijera, sierra, serrucho...) y separar o abrir (hacha, arado, formón, abrelatas...). **  ==

[[image:plano_inclinado.gif width="227" height="189"]]
== <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive">Ejemplo <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)"> Imagine  <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)">mos que queremos arrastrar el peso //G// desde una altura 1 hasta una altura 2; siendo las posiciones 1 y 2 a las que nos referimos, las del centro de gravedad del bloque representado en la figura. <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)">El peso del bloque, que es una magnitud vectorial (vertical y hacia abajo), puede desco == ==<span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)">mponerse en dos componentes, //F1// y //F2//, paralelo y perpendicular al plano inclinado respectivamente, siendo: <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)"> //F1// = //G//·sen(α)  <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)">//F2// = //G//·cos(α)  <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)"> Además, la superficie del plano inclinado genera una fuerza de rozamiento //FR// que también deberemos vencer para poder desplazarlo. Esta fuerza es: <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)"> //FR// = μ·//F2// = μ·//G//·cos(α) / siendo μ el coeficiente de rozamiento. <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)"> Analizando la figura, es evidente que para conseguir desplazar el bloque, la fuerza (//F//) que deberemos aplicar, será: <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)"> //**F**// = //F1// + //FR// = //G//·sen(α) + μ·//G//·cos(α) = **[sen(α) + μ·cos(α)]·//G//**  <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)"> Si en vez del utilizar el plano inclinado, tratáramos de levantar el bloque verticalmente, la fuerza (//G//) que  == ==<span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)">tendríamos que aplicar sería la del peso del bloque debido a la fuerza de la gravedad, es decir <span style="color: rgb(247, 43, 43); font-family: 'Comic Sans MS',cursive"><span style="color: rgb(16, 15, 15)">//**G**// = //**P**//  ==

<span style="color: rgb(242, 13, 13); font-family: 'Comic Sans MS',cursive">Los experimentos de Galileo
<span style="color: rgb(255, 204, 0); position: absolute; left: -3.59%; top: -0.15em; font-size: 120%">• Una de las más célebres historias sobre Galileo Galilei es la referente al lanzamiento de diferentes masas desde lo alto de la torre de Pisa (una bola de hierro y una pluma según versiones exageradas) para demostrar que el tiempo que tardaban en alcanzar el suelo era el mismo en contra de lo que planteaba Aristóteles que creía que los objetos más pesados caían más deprisa que los ligeros. No se sabe con seguridad si la historia es cierta pero sí se conoce que realizó experimentos con el plano inclinado para llegar a la misma conclusión, que «los objetos se aceleran independientemente de su masa» ya que como acabamos de ver un plano inclinado sólo ralentiza el movimiento de caída (disminuye el valor de la aceleración) pero no altera su naturaleza (la aceleración sigue siendo constante). <span style="color: rgb(255, 204, 0); position: absolute; left: -3.5%; top: -0.15em; font-size: 120%">• En sus experimentos Galileo dejaba rodar esferas de distinta masa por un plano inclinado y de sus resultados concluyó además que partiendo del reposo, con la bola parada en el punto más alto del plano inclinado, la distancia recorrida era proporcional al cuadrado del tiempo transcurrido.