Ejemplo de plano inclinado y utilidad de las poleas
Solución — Página 197
Ciencias Naturales 9° · 2025
Ejemplo resuelto: auto de 1000 kg en pendiente de 35°, coeficiente de fricción 1, calcular aceleración. Resultado: a = -4.58 m/s². Explicación de la polea como máquina simple, sus partes (rueda, ranura, cuerda) y fuerzas (F aplicada = R resistencia).
Contenido de la página
Ejemplo: auto sin frenos en pendiente
Un auto de 1000 kg pierde los frenos y se desliza por pendiente de 35°, coeficiente de fricción 1.
Cálculo de fuerza normal
N = P_Y = m \cdot g \cdot \cos\alpha N = 1000 \times 9.8 \times \cos(35°) = 1000 \times 9.8 \times 0.82 = 8036 \text{ N}
Cálculo de aceleración
F_R - P_X = m \cdot a a = \frac{F_R - (P \cdot \sin\alpha)}{m}
Con F_R = 1·N = 8036 N, P·sen(35°) = 1000 × 9.8 × 0.57 = 5586 N: a = \frac{1 \times 8036 - 5586}{1000} \approx -4.58 \text{ m/s}^2
La aceleración es negativa (-4.58 m/s²) porque el vector apunta hacia abajo en el plano cartesiano.
Utilidad de las poleas
Una polea es una máquina simple: una rueda con ranura por donde se desliza una cuerda o cable.
Partes
- Canal o ranura
- Cuerda
- Polea de cable
Fuerzas en una polea fija
- F: fuerza aplicada
- R: resistencia (peso del objeto a levantar)
En una polea fija ideal: F = R
Interdisciplinariedad: Física y deportes
Al jugar fútbol aplicamos fuerzas, equilibrio, fricción y resistencia, aunque no nos demos cuenta.
Fórmulas y ecuaciones
N = m·g·cos α
a = (F_R - P·sen α)/m
N = m \cdot g \cdot \cos\alpha
a = \frac{F_R - P \cdot \sin\alpha}{m}
F = R \text{ (polea fija)}
Glosario (2)
- polea
- Máquina simple consistente en una rueda con ranura por donde pasa una cuerda, que reduce la fuerza necesaria para levantar un peso.
- ventaja mecánica
- Relación entre la fuerza que produce una máquina y la fuerza que se aplica sobre ella.
Preguntas para practicar
¿En qué consiste la ventaja mecánica?
Temas y conceptos clave
Fuentes y referencias
- lynk.ec/9n35 - video sobre poleas
Pídela y la resolveremos antes. Sin registro.
Figuras de la página (2)
Preguntas que la gente también hace
¿En qué consiste la ventaja mecánica?
¿Cómo funciona una polea?
¿Por qué la aceleración es negativa?
- • Plano inclinado
- • Trigonometría
- • F=m·a
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1664 caracteres
0 Competencia digital
Observa el siguiente video sobre poleas:
lynk.ec/9n35
¿En qué consiste la ventaja me- cánica?
Interdisciplinariedad Física y deportes
En nuestra vida cotidiana apli- camos constantemente la física, aun sin darnos cuenta. Por ejem- plo, al jugar fútbol y tratar de colocar el balón donde deseas que llegue, estás aplicando fuer- zas, jugando con el equilibrio, fricción y resistencia, entre otros factores.
En este ejemplo, para levantar un objeto de 15 kilos, el niño aplica una fuerza equivalente.
Veamos un ejemplo:
Un auto de 1 000 kg que estaba estacionado pierde los frenos y se des- liza por una pendiente que tiene 35° de inclinación con respecto a la horizontal, en una superficie asfáltica cuyo coeficiente de fricción es 1.
¿Qué aceleración alcanza? Primero encontraremos el valor de la fuerza normal:
N=P, N=m+g (cos a)
N = (1 000 kg) (9,8m/s?) (0,82) N=8036N
Ahora trabajaremos con los componentes del eje X para hallar la acelera- ción:
F,-P¿=ma 1 - ¢-866Kg) (9,85) (0,57) F_—(P+Sena)=m-a a=
F - (P-Sen a) g oe ye a=- 4,58 m/s?
La aceleración se presenta con una magnitud negativa porque su vector está en el cuadrante del plano cartesiano que tiene un valor negativo.
Utilidad de las poleas
Canal o ranura
Se conoce con el nombre de polea a una máquina simple que consis- te en una rueda que contiene una ranura por donde se desliza una cuerda o cable, de tal manera que disminuye la fuerza que se debe aplicar para levantar un peso.
Cuerda
Polea de catre)
Las fuerzas que intervienen en este caso son: la que se aplica (F) y la resis- tencia (R) que corresponde al peso del objeto que se quiere levantar.
Otros libros recomendados
Ciencias Naturales 5° · Cartilla 02
MinEducación
60 págs.
Ciencias Naturales 5° · Cartilla 03
MinEducación
60 págs.
Ciencias Naturales 2° · Cartilla 01
MinEducación
66 págs.
Ciencias Naturales 2° · Cartilla 02
MinEducación
78 págs.
Ciencias Naturales 2° · Cartilla 03
MinEducación
66 págs.
Ciencias Naturales 4° · Cartilla 01
MinEducación
82 págs.
Ciencias Naturales 4° · Cartilla 02
MinEducación
86 págs.
Ciencias Naturales 4° · Cartilla 03
MinEducación
68 págs.