¿Puedes levantar esta caja de 50kg hasta una altura de 1m?
Una masa de 50 kg experimenta una fuerza dirigida hacia abajo: su peso.
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La intensidad de esta fuerza es de aproximadamente 500 Newton, …
Para levantar la caja, se debe contrarrestar esta fuerza de resistencia aplicando una fuerza motriz opuesta y de igual intensidad. (…)
Si la caja es muy pesada, la fuerza muscular no es suficiente para levantarla (…)
El plano inclinado es una máquina simple que permite cambiar la dirección y la intensidad de la fuerza de resistencia.
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Estudiemos esto haciendo una descomposición del vector peso en sus dos componentes:
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La reacción del soporte compensa exactamente a la componente perpendicular.
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Sólo resta la componente paralela (…) y la fuerza de fricción que impide que la caja se deslice.
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Anulemos la fricción.
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Para desplazar la caja a lo largo del plano inclinado, basta ejercer una fuerza motriz Fm opuesta a esta nueva fuerza de resistencia Fr.
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El interés del plano inclinado reside en el hecho de que la intensidad de Fr es menor que P.
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Para este plano inclinado de 30°, el beneficio mecánico es de un factor 2.
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El beneficio mecánico es mayor mientras más suave sea la pendiente.
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Pero lo que ganamos en fuerza lo perdemos en la distancia a recorrer.
La energía requerida para desplazar la caja, también llamada “trabajo”, es el producto de la fuerza por la distancia.
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Esta energía se conserva.
Si disminuimos la distancia, debemos aumentar la intensidad de la fuerza motriz.
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Sin embargo, el trabajo requerido es el mismo.
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Cuando se trata de energía, sabemos que nada se pierde, (…) nada se crea, (…) todo se transforma.