Fricción y rampas
Inclina una rampa hasta que un bloque empiece a deslizarse, separa la gravedad en partes y compara hielo, madera y goma.
Estándares: HS-PS2-1
1Pregúntate
Un libro está quieto sobre un escritorio inclinado. Lo inclinas un poquito más y de repente se desliza. ¿Qué cambió justo en ese momento? ¿Y por qué los autos necesitan llantas de goma y no patines de hielo?
2Explora
Esta actividad necesita una pantalla más grande
Gira el teléfono o abre esta lección en una tableta o computadora. La explicación y el cuestionario de abajo funcionan aquí.
- Con madera, sube el ángulo poco a poco y pulsa Soltar cada vez. ¿A qué ángulo empieza a deslizarse el bloque?
- Haz lo mismo con hielo y goma. ¿Cómo cambia el ángulo?
- Activa Separar la gravedad en partes. ¿Qué parte jala el bloque rampa abajo? ¿Qué parte lo aprieta contra la rampa?
- Cambia la masa. ¿Un bloque pesado baja más rápido que uno ligero?
3Entiende
La fricción
Ninguna superficie es perfectamente lisa. Cuando una superficie se desliza, o intenta deslizarse, sobre otra, unos bultitos se enganchan y producen una fuerza llamada fricción. Siempre va en contra del deslizamiento.
El bloque empieza a deslizarse cuando tan θ es mayor que μₛ. La fricción siempre actúa en contra del deslizamiento.
4Practica
Un bloque baja deslizándose por una rampa. ¿Hacia dónde apunta la fricción sobre el bloque?
5Resumen
- La fricción actúa a lo largo de la superficie, contra el deslizamiento; la normal es perpendicular a ella.
- En una rampa, la gravedad se separa en mg sen θ (rampa abajo) y mg cos θ (contra la rampa).
- El bloque se desliza cuando tan θ > μₛ.
- Aceleración al deslizarse: a = g (sen θ − μₖ cos θ), igual para cualquier masa.