Los planos inclinados son un elemento fundamental que todo estudiante de física debe dominar. Con estos vídeos y ejercicios resueltos vas a aprender los conceptos clave y las estrategias necesarias para que puedas resolver cualquier problema de planos inclinados con facilidad y confianza. ¡A por ellos!
Empezamos explorando paso a paso los principios fundamentales y las fuerzas que actúan sobre los cuerpos situados en planos inclinados (peso, fuerza normal, fuerza de rozamiento, fuerza motora):
Ahora, practica lo aprendido:
PROBLEMA RESUELTO 1. DESCENSO POR PLANO INCLINADO CON Y SIN ROZAMIENTO.
Un cuerpo de 10 kg de masa descansa sobre un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal. Calcula:
a) La aceleración con la que el cuerpo desciende por el plano.
b) Si inicialmente estaba en reposo calcula el espacio que recorre en 6 segundos y su velocidad en ese momento.
Repite el problema considerando que entre el cuerpo y el plano existe rozamiento (coeficiente de rozamiento μ=0,2).
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PROBLEMA RESUELTO 2. FUERZA PARA SUBIR POR UN PLANO INCLINADO.
Un cuerpo de 5 kg de masa se encuentra al inicio de un plano inclinado 30º. Si el coeficiente de rozamiento entre el plano y el cuerpo es μ=0,2, ¿con qué fuerza se debe tirar del cuerpo para que suba con una aceleración de 1 m/s2 ?
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PROBLEMA RESUELTO 3. FUERZA PARA SUBIR POR UN PLANO INCLINADO CON VELOCIDAD CONSTANTE.
Determina la fuerza que hay que ejercer sobre un bloque de 200 kg para que suba por un plano inclinado 25º con velocidad constante. El coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano es 0,1.
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PROBLEMA RESUELTO 4. DESCENSO POR PLANO INCLINADO CON FUERZA MOTORA.
En lo alto de un plano inclinado 20º con respecto a la horizontal se encuentra en reposo un cuerpo de 2 kg. Cuando se aplica una fuerza de 5N el cuerpo desciende 8 m en 2 s. Calcula la aceleración del cuerpo y el valor del coeficiente de rozamiento.
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PROBLEMA RESUELTO 5. LANZAMIENTO DE UN CUERPO POR UN PLANO INCLINADO.
Un objeto de 5 kg de masa se lanza hacia arriba por un plano inclinado 25º con una velocidad de 6 m/s. Si el coeficiente de rozamiento dinámico es 0,5, calcula la aceleración del objeto y la distancia que recorre hasta que se para. Determina si una vez que el objeto se detiene comenzará a bajar por el plano, sabiendo que el coeficiente de rozamiento estático es 0,6.
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PROBLEMA RESUELTO 6. ÁNGULO DE INCLINACIÓN PARA DESLIZAR POR UN PLANO INCLINADO.
Un bloque de masa m se encuentra situado sobre un plano inclinado α sobre la horizontal. El coeficiente de rozamiento estático es 0,2. Calcula el ángulo de inclinación a partir del cual el bloque empezará a deslizarse.
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PROBLEMA RESUELTO 7. PLANO INCLINADO CON MUELLE.
Un bloque de 2 kg de masa se encuentra apoyado sobre un plano inclinado 30º sujeto por un muelle que lo mantiene en reposo. Sabiendo que el muelle ha sufrido un alargamiento de 20 cm y que la constante elástica del muelle es de 30 Nm-1, calcula la fuerza de rozamiento entre el bloque y el plano.
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PROBLEMA RESUELTO 8. FUERZA MOTORA FORMA UN ÁNGULO CON EL PLANO INCLINADO.
Un bloque de 10 kg de masa asciende por un plano inclinado 40º debido a una fuerza de 120 N. Esta fuerza forma un ángulo de 30º con la superficie del plano inclinado. El coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano es 0,2. Calcula la aceleración del bloque y el tiempo que tarda en recorrer 20 m.
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PROBLEMA RESUELTO 9. DOS BLOQUES UNIDOS POR UNA CUERDA EN PLANO INCLINADO.
Dos cuerpos de masas m1=15 kg y m2=6 kg deslizan por un plano inclinado 30º con la horizontal. Ambos cuerpos están unidos por una cuerda de masa despreciable. Sabiendo que los respectivos coeficientes de rozamiento son 0,2 y 0,4, calcula la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda.
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PROBLEMA RESUELTO 10. BLOQUE DESCIENDE POR PLANO INCLINADO Y CONTINÚA POR LA HORIZONTAL.
Un objeto inicialmente en reposo se deja caer desde una altura de 4 m por un plano inclinado 30º con la horizontal. Calcula con qué velocidad llega a la base del plano sabiendo que el coeficiente de rozamiento entre el objeto y el plano es 0,2. Si al llegar a la base continúa moviéndose por la horizontal, calcula la distancia que recorre hasta que se para. El coeficiente de rozamiento entre el objeto y la horizontal es 0,3.
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PROBLEMA RESUELTO 11. DOS BLOQUES UNIDOS POR POLEA EN PLANO INCLINADO. SENTIDO DEL MOVIMIENTO.
Un objeto de masa m1 =2 kg se encuentra en la pendiente de un plano inclinado 30º. El objeto está sujeto por una cuerda que pasa por una polea y de la que pende un cuerpo de masa m2= 8 Kg. Calcula en qué sentido se mueve, la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda. El coeficiente de rozamiento entre el objeto y la superficie del plano inclinado es μ=0,4.
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PROBLEMA RESUELTO 12. DOS BLOQUES UNO EN PLANO HORIZONTAL Y OTRO EN PLANO INCLINADO.
Dos bloques de 1 kg y 3 kg descansan sobre un plano horizontal y un plano inclinado 30º, respectivamente, unidos por una cuerda que pasa a través de una polea. El coeficiente de rozamiento es el mismo para los dos cuerpos y vale 0,2. Halla la tensión de la cuerda y la aceleración del sistema.
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