Plano inclinado

Plano inclinado

 
  clip_image001

Cuando dejamos caer una pequeña bola de acero por un plano inclinado, nos parece que cae con rapidez creciente, es decir de forma acelerada.

-la investigación de esta practica se centrara en comprobar:

  1. Si el movimiento que describe un cuerpo al caer es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
  1. Si influye la masa del cuerpo en la aceleración de caída.
  2. Si la aceleración de la caída del cuerpo por el plano inclinado depende del ángulo de inclinación de este.
 
  clip_image002

Varias bolas de acero de diversos tamaños.

Cronometro.

soporte de hierro provisto de pinza y nuez.

Carril de 2m de longitud.

Taco de madera.

clip_image004

Primera parte:

  1. Calcula y completa en la tabla 1:
    • El tiempo medio de cada recorrido.
    • El cuadrado de cada uno de los tiempos obtenidos.
    • La aceleración de la bola, para cada uno de los recorridos.

Recorrido

Tiempo de caída

 

Tiempo

t(s)

a=(m/s)

(m)

T1

T2

T3

T4

T5

medio(s)

   

2

3,09

2,97

3,21

3,03

2,91

3,042

9,253

0,432

1,5

2,13

2,4

2,34

2,56

2,34

2,342

5,485

0,729

1

1,89

2,01

1,92

2,1

2,01

1,986

3,944

1,014

Con los datos de la tabla1, representa la grafica X-t

  • Observa que la grafica obtenida y di si la distancia recorrida X es directamente proporcional al cuadrado del tiempo empleado.
  • Determina el valor de la constante de proporcionalidad.

clip_image006

 
  clip_image007

Procedimiento:

-Tomad una bola de masa distinta a la empleada en la primera parte de la practica.

-Escojan alguno de los tres recorridos y sigan el procedimiento descrito en la primera parte de la practica.

-repite la experiencia 4 veces mas, y anota en la tabla 2 el tiempo obtenido cada vez, indicando las décimas de segundo.

Resultados:

-Una vez anotados los tiempos en la tabla 2, calcula el tiempo medio y compáralo con el obtenido en la primera practica. Si no son iguales, calcula el resto de las operaciones de la tabla2.

Recorrido

Tiempo de caída

 

Tiempo

t(s)

a=(m/s)

(m)

T1

T2

T3

T4

T5

medio(s)

   

2

4,02

3,72

3,69

3,73

3,93

3,818

14,58

0,2774

clip_image009

 
  clip_image010

Procedimiento:

-coloquen la pinza del soporte, sobre la que apoya el carril, a una altura mayor o menor, que la empleada para la primera practica.

-Escojan alguno de los tres recorridos y sigan el procedimiento descrito en la primera parte de la practica.

-repite la experiencia 4 veces mas, y anota en la tabla 3 el tiempo obtenido cada vez, indicando las décimas de segundo.

Resultados:

-Una vez anotados los tiempos en la tabla 3, calcula el tiempo medio y compáralo con el obtenido en la primera practica. Si no son iguales, calcula el resto de los datos.

Recorrido

Tiempo de caída

 

Tiempo

t(s)

a=(m/s)

(m)

T1

T2

T3

T4

T5

medio(s)

   

2

2,37

2,25

2,17

2,19

2,19

2,234

4,99

0,8016

clip_image012

Medidas

Pesas

(g-peso)

Lecturas

(cm)

Alargamientos

X=d-do

F/X (g-peso/cm )

0

11,5

0

0

20g

10,5

1cm

2N/m

40g

9,5

2cm

2N/m

60g

8,5

3cm

2N/m

80g

7,5

4cm

2N/m

clip_image013

Cuestionario:

1. ¿Son aproximadamente constantes los coeficientes de la ultima columna?

R:

2. ¿Qué ley se obtiene? Enunciarla.

R: La ley de Hooke

3. ¿Qué grafica se obtiene? ¿Estas de acuerdo con la ley?

R: Sí estoy de acuerdo, porque la fuerza es proporcional a la longitud.

clip_image015

4. Por interpolación en la grafica, hallar la fuerza que produciría un alargamiento de 6cm y el alargamiento que produce una fuerza de 35 pondios o gramos-peso.

R: – 1,176N; – F=K*L=; L=F/K=; L=17,15cm

Segunda medida con una constante mayor.

Medidas

Pesas

Lecturas

Alargamiento

Constante Fx

0

16

0

0

20

13,5

2,5

8g/cm

40

11

5

8g/cm

60

8,5

7,5

8g/cm

80

6

10

8g/cm

Cuestionario:

1. ¿Son aproximadamente constantes los coeficientes de la ultima columna?

R:

2. ¿Qué ley se obtiene? Enunciarla.

R: La ley de Hooke

3. ¿Qué grafica se obtiene? ¿Estas de acuerdo con la ley?

R: Sí estoy de acuerdo, porque la fuerza es proporcional a la longitud.

4. Por interpolación en la grafica, hallar la fuerza que produciría un alargamiento de 6cm y el alargamiento que produce una fuerza de 35 pondios o gramos-peso.

clip_image016 R: F=0,006m*7,84N/m=0,47N 6cm

clip_image017 F=K*X=; X=F/K=; X=0,437N 35g.

clip_image018

clip_image020

Determinación de la velocidad inicial de lanzamiento.

  • X=V0*t; X=0,75*t

h.1(m)

0,095

0,095

0,095

0,095

Xi(m)

0,335

0,336

0,336

0,336

V0(m/s)

0,756

0,759

0,759

0,759

La velocidad la calculamos con esta ecuación V0=X^2=g/2h

Grafica que se obtiene:

clip_image022

B. Comprobar que el alcance Xi aumenta al aumentar Vo

  • Ahora variamos h2 para obtener distintas Vo.

H2(m)

0,1

0,11

0,125

0,135

0,15

Xi(m)

0,355

0,385

0,41

0,45

0,495

Vo(m/s)

0,798

0,866

0,922

1,012

1,113

Grafico obtenido:

clip_image024