Física de un plano inclinado

Si se lanza una bola en una pendiente, la energía total se conserva. La energía potencial se convierte en energía cinética cuando se baja la bola. Por lo tanto, será interesante ver si la energía se conserva y, por lo tanto, si MGH = 0.5 * M * V * V es el movimiento en un plano inclinado que está inclinado a 60 grados con respecto a la horizontal, diferente de un inclinación de 30 grados a la horizontal. Es muy obvio que la longitud del plano inclinado para una altura H para los dos casos donde el lado estaría inclinado a 30 grados y a 60 grados con respecto a la horizontal sería H * Sin (30) y H * Sin ( 60).

Para una caída libre desde la altura H, el tiempo de desplazamiento viene dado por la ecuación H = 0.5 g * t * t donde t es el tiempo necesario para que la bola caiga a través de la altura H. t = sqrt (2 * H / g). En el caso del plano inclinado si H es la altura, la longitud del lado es H / Sin (theta) donde theta es el ángulo formado por la cara inclinada con respecto a la horizontal. Sustituyendo H / Sin (Theta) en lugar de H en la ecuación, obtenemos H / Sin (Theta) = 0.5 * g * t * t, entonces t = sqrt (2 * H / g * Sin (theta)).

Para una altura de 10 metros en el caso de una caída libre, esto toma sqrt (2 * 10 / 9.8) es igual a 1.43 segundos. En el caso de un plano inclinado inclinado a 30 grados con respecto a la horizontal, el tiempo requerido es sqrt (20 / g * 0.5) = sqrt (20 / 4.9) = 2, 02 segundos. En el caso del lado inclinado inclinado a 60 grados con respecto a la horizontal, el tiempo empleado es t = sqrt (2 * 10 / 9.8 * 0.866) = 2.37 segundos. Se puede ver fácilmente que el tiempo empleado aumenta a medida que aumenta la longitud del lado inclinado.

En el caso de caída libre, la aceleración de la caída de un objeto se debe a la gravedad o, en otras palabras, a g = 9.8 m / sec * sec. En caso de movimiento a lo largo del plano inclinado, la aceleración neta puede determinarse mediante diagramas de fuerza. La única fuerza que actúa sobre el cuerpo mientras se desliza hacia abajo en un lugar inclinado es la fuerza de la gravedad natural. Entonces, si la fuerza hacia abajo es mg entonces el componente de la fuerza a lo largo del plano es mg * sin (theta) y el componente de la fuerza normal en el objeto es mg * cos (theta).

Esencialmente, cuando usamos la distancia lateral inclinada en la ecuación de movimiento para calcular el tiempo de viaje, utilizamos una aceleración hacia abajo debido a la gravedad.