acceleration down a ramp with friction
Sin fricción, la caja acelerará hacia abajo por la rampa. Alinea el sistema de coordenadas con la aceleración. +x = bajando la rampa y +y = perpendicular a la rampa. Las fuerzas deben dividirse en componentes. La fuerza normal está bien, está en la dirección +y. Divide la fuerza de gravedad en un componente que baja por la rampa y un componente perpendicular a la rampa. La rampa mide 3,0 m de largo. Si supiéramos la aceleración de la caja, podríamos usar las ecuaciones de aceleración constante para encontrar el tiempo. Analizando las fuerzas sobre la caja se puede determinar la aceleración. Una vez más, la clave es construir un buen diagrama de cuerpo libre. OBJETIVO: Estudiar el movimiento de un objeto que sube y baja por una rampa en ausencia de fuerzas de fricción y arrastre. Medir la aceleración de tal objeto y ver cómo la aceleración depende del ángulo de la rampa. TEORÍA: Si un objeto cae hacia abajo y la resistencia del aire es pequeña, encontramos en el último experimento que acelera a 9,8 m/s2. piensas en diferentes maneras en que la aceleración, a, podría depender del ángulo, ï ±ï€¿ï€ ï€ Recuerda que sí esperamos. a = 0 m/s2 en ï ±ï€ ï€½ï€ 0o y a = 9,8 m/s2 en ï ±ï€ ï€½ï€ 90o. a(() = ??? En este experimento intentaremos encontrar una relación empírica (basada en datos experimentales en lugar de teoría) para a(()ï€©. La rampa tiene 3,0 m de largo. Si supiéramos la aceleración de la caja, podríamos usar las ecuaciones de aceleración constante para encontrar el tiempo. Analizando las fuerzas sobre la caja se puede determinar la aceleración. Una vez más, la clave es construir un buen diagrama de cuerpo libre. La rampa tiene 3,0 m de largo. Si supiéramos la aceleración de la caja, podríamos usar las ecuaciones de aceleración constante para encontrar el tiempo. Analizando las fuerzas sobre la caja se puede determinar la aceleración. Una vez más, la clave es construir un buen diagrama de cuerpo libre. Sin fricción, esta fuerza haría que el objeto acelerara cuesta abajo. Si la fricción estuviera presente pero fuera menor que esta fuerza paralela, entonces todavía habría una aceleración hacia abajo en la pendiente, pero sería una aceleración menor que la que verías en un plano inclinado sin fricción. En la imagen de arriba, podrías imaginar que el objeto podría deslizarse por la pendiente. Si hay sólo una pequeña cantidad de fricción entre el objeto y la superficie de madera, este podría ser el caso. El plano inclinado sin fricción: Aquí, al principio, consideraremos planos inclinados sin fricción. Esto significa que la fuerza neta es igual a la componente del peso paralela a la rampa, y la segunda ley de Newton dice: Esto significa que cualquier objeto, independientemente de su tamaño o masa, se deslizará por una rampa sin fricción con la misma aceleración (una fracción de g que depende del ángulo de la rampa). Deslizarse por una pendiente: A continuación, consideremos dejar que los objetos se deslicen por una rampa sin fricción. Ahora, hay 2 fuerzas sobre el objeto: su peso tira hacia abajo (hacia el centro de la Tierra) y la rampa empuja hacia arriba, perpendicular a la superficie de la rampa (la fuerza normal). Aplicación de la segunda ley de Newton a masas inclinadas con polea. Dado un plano inclinado con un ángulo de grados sobre el que se coloca una masa de kg. Está sujeto mediante una cuerda sobre una polea a una masa de kg que cuelga verticalmente. La fricción entre la masa y la pendiente está representada por un coeficiente de fricción mu =. Tomando hacia abajo como dirección positiva para la masa colgante, la aceleración será Aceleración = m/s². Con esta aceleración, la tensión en la cuerda será. Aplicación de la segunda ley de Newton a una masa inclinada con polea. Dado un plano inclinado con un ángulo de grados sobre el que se coloca una masa de kg. Está sujeto mediante una cuerda sobre una polea a una masa de kg que cuelga verticalmente. La fricción entre la masa y el plano inclinado está representada por un coeficiente de fricción mu= . Podemos dibujar un diagrama de cuerpo libre básico para esta situación, con la fuerza de la gravedad tirando de la caja hacia abajo, la fuerza normal perpendicular fuera de la rampa y la fricción oponiéndose al movimiento (en este caso apuntando hacia arriba en la rampa). Diagrama de cuerpo libre básico para esta situación, con la fuerza de gravedad tirando de la caja hacia abajo, la fuerza normal perpendicular fuera de la rampa y la fricción oponiéndose al movimiento (en este caso apuntando hacia arriba en la rampa).  Aplicación de la segunda ley de Newton a la masa inclinada. Para una inclinación sin fricción de grados, la aceleración viene dada por la aceleración de la gravedad multiplicada por el seno del ángulo. Aceleración = m/s2 en comparación con 9,8 m/s² para caída libre. Aplicación de la segunda ley de Newton a la masa en pendiente. Para una pendiente sin fricción de grados de ángulo, la aceleración viene dada por la aceleración de la gravedad multiplicada por el seno del ángulo. Luego le dan cuerda al coche para que pueda acelerar por la rampa al menos una distancia corta. Deben dibujar un diagrama de cuerpo libre que muestre las fuerzas que actúan sobre el automóvil a medida que sube la pendiente. La Física Las fuerzas que actúan sobre el carro de juguete mientras rueda hacia abajo son la gravedad, la fricción y la fuerza normal. Luego dan cuerda al carro para que pueda acelerar por la rampa al menos una distancia corta. Deben dibujar un diagrama de cuerpo libre que muestre las fuerzas que actúan sobre el automóvil a medida que sube la pendiente. La Física Las fuerzas que actúan sobre el carro de juguete mientras rueda hacia abajo son la gravedad, la fricción y la fuerza normal.  La fricción cinética está involucrada cada vez que un objeto se mueve hacia arriba o hacia abajo por una rampa. Puede resolver problemas con fricción cinética tan fácilmente como aquellos que involucran fricción estática. Si ella tiene una masa de 30.0 kg y el coeficiente de fricción cinética es 0.10, ¿Cuánta fuerza necesitarás aplicar para mantenerla en marcha? Estás empujando una caja de libros con una masa de 25 kg por una rampa de 40 grados.
 Estudiar el movimiento de un objeto que sube y baja por una rampa en ausencia de fuerzas de fricción y arrastre. Medir la aceleración de dicho objeto y ver cómo la aceleración depende del ángulo de la rampa.