Física/Mecánica/Principios y Exploración
Plano inclinado y rozamiento: principios y exploración
¿Por qué un objeto no se desliza inmediatamente incluso si la pendiente está ligeramente inclinada? Este es un experimento que compara el componente de la gravedad que tira hacia abajo y la fuerza de fricción estática que la sostiene. Examine la diferencia entre fricción estática y fricción cinética, distinguiendo entre el límite que comienza a moverse y la aceleración después de que se mueve.
¿Cómo funciona?
El ángulo crítico en reposo es independiente de la masa. Cuando se cruza el límite, la aceleración se calcula a partir del coeficiente de fricción cinética.
tanθc = μs · a = g(sinθ − μk cosθ)
Prueba esta investigación
- Cambia el ángulo de inclinación y observa los bloques y las flechas de fuerza. Lo dejo parado cada vez.
- Fije el coeficiente de fricción en μs = 0,40, μk = 0,25. Registre los estados y aceleraciones de 15°, 22° y 30°.
- A 30°, cambie la masa a 1 kg y 5 kg y regístrela. Compara la aceleración y la fricción juntas.
Interpretación de resultados
¿Cuáles son las condiciones de contorno antes de que un objeto estacionario se deslice?
Dado que mg sinθ = μs mg cosθ, tanθ = μs. Si cruzas la frontera, resbalarás.
Supuestos y limitaciones
El momento exactamente en tanθ = μs se deja en reposo límite. Si vas un poco más allá de esto, se deslizará. Ignore la resistencia del aire, la rotación y los cambios de superficie. Observe en dirección descendente durante hasta 4 mo 3 s y observe en reposo durante 2 s.