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Applets > Cinemática >
Plano inclinado > Para el profesor |
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Plano inclinado |
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Ejecuta
el applet |
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| Para el profesor |
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| Conceptos |
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El
profesor en el aula, con el proyector de vídeo, puede utilizar
éste applet para reforzar algunos de los conceptos sobre la dinàmica.
De forma orientativa...
- Descomposición del peso en dos
componentes (Px, dirección del movimiento y Py, normal al movimiento).
Variando el ángulo del plano inclinado puede verse como varían las
dos componentes y que si el ángulo es superior a 45º entonces
Px > Py
y viceversa.
- Descomposición de la fuerza
externa también en la dirección del movimiento (x) y su perpendicular
(y).
- Fuerza normal como fuerza
que hace el suelo sobre el objeto. Esta fuerza varía según la
inclinación del plano: cuanto mayor es la inclinación
más pequeña es la fuerza normal. Es preciso comentar el error
típico: la fuerza normal no es igual que
Py !!! Estas dos fuerzas sólo serán iguales si son
las únicas en dirección perpendicular, por tanto es importante trabajar
con situaciones donde la fuerza externa tenga una componente normal
al movimiento.
- Fricción estática actúa
cuando el objeto está quieto y puede variar entre el valor mínimo
de 0 y un valor máximo Femàx = µe·N. La fricción
estática no tiene el valor de este valor máximo,
en el applet lo podemos visualizar porque cuando el objeto está
en equilibrio estático (no baja) aparecen los dos valores en la
barra de resultados. El valor Femàx tiene siempre el mismo
valor, incluso cuando el objeto se mueve aunque en este momento
tenga fricción dinámica.
- Fricción dinámica siempre
actúa cuando el objeto está en movimiento (subiendo o bajando) y es
contraria al sentido de la velocidad (no de la aceleración).
Su valor siempre es inferior a la Femàx.
- Objeto en equilibrio significa que
la suma de las componentes x de las fuerzas es cero. En nuestro caso
significa que Px + Fx + Fe = 0 (recordando que Fe <=Femàx).
Podemos visualizarlo en el applet cuando el objeto llega al punto más
alto de la trayectoria y no baja debido a la fricción (ver la figura
de la derecha y los valores inferiores como ejemplo).
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| Procedimientos |
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También
podemos utilizar el applet para trabajar procedimientos y/o comprobar los
resultados obtenidos en la resolución numérica de ejercicios...
- Cálculos de las componentes del peso, de las componentes
de la fuerza externa, de la fuerza normal, de las fuerzas
de rozamiento dinámica, estática y estática
máxima.
- Bajará o no un objeto por un plano inclinado con
unos ciertos coeficientes de rozamiento?
- Cálculo de la aceleración con que baja un
objeto.
- Aceleraciones de subida y de bajada de un objeto por
un plano inclinado.
- Cálculo de la altura máxima a la que
llega un objeto que lanzamos hacia arriba por un plano inclinado.
- Lanzamos un objeto hacia abajo por un plano inclinado,
con qué velocidad llega al punto más bajo del plano?
- Cálculos del movimiento de un objeto sometiod
a fricción y a una fuerza externa (en dirección del
movimiento o no).
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| Gráficas |
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Podemos
proponer a los alumnos la representación esquemática de todos
los vectores, de forma cualitativa pero con coherencia según
el ángulo del plano inclinado y la situación del objeto (subiendo, bajando
o en equilibrio)
- Peso y sus componentes.
- Fuerza externa y sus componentes.
- Normal.
- Fuerza de rozamiento.
- Velocidad y aceleración.
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