Mecánica
Carga en una rampa
Observa cómo la carga se desliza lentamente — una rampa necesita menos fuerza que levantar.
Carga en una rampa — simulación interactiva de Mecánica. Observa cómo la carga se desliza lentamente — una rampa necesita menos fuerza que levantar. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Plano inclinado como máquina simple
Un plano inclinado permite elevar una carga con una fuerza menor aplicada a lo largo de una distancia mayor: se intercambia distancia por fuerza.
El trabajo realizado idealmente iguala el aumento de energía potencial gravitacional. Un plano más largo y menos inclinado reduce la fuerza de empuje necesaria a costa de mover la carga más lejos a lo largo de la pendiente.
- Trabajo W = Fd = mgh (ideal)
- Componente paralela F_parallel = mg sin θ
Resumen de la investigación
Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta guía
Si suelta la carga desde el reposo y aumenta el ángulo de la rampa, ¿qué sucede con su velocidad después del mismo tiempo?
Predicciones a evaluar
- Acelera más rápido: una rampa más pronunciada proporciona una aceleración mayor.
- Alcanza la misma velocidad; el ángulo no afecta la rapidez con la que acelera.
- Acelera más lentamente: una rampa más pronunciada produce una aceleración menor.
Roles de las variables
Lo que configuraste:
- Ángulo de rampa (deg)
- Masa de carga (kg)
- tiempo transcurrido (s)
Lo que mides:
- Velocidad (m/s)
- Energía cinética (J)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el ajuste preestablecido Rampa y carga en la zona de pruebas de mecánica.
- Seleccione la rampa y use el panel de propiedades para establecer su ángulo de inclinación para esta prueba.
- Libere la carga del reposo en la parte superior y lea su velocidad en la sonda después del tiempo indicado.
Ecuación rectora
Energía cinética — KE = ½·m·v²
La energía cinética de la carga crece con el cuadrado de su velocidad a medida que acelera por la rampa; duplicar la velocidad cuadriplica el KE.
Energía potencial gravitacional — PE = m·g·h
En una rampa sin fricción, el PE gravitacional que la carga pierde a medida que desciende se convierte completamente en energía cinética que gana: no se pierde nada en calor.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Usando v = g sen θ · t, calcule la velocidad esperada para cada fila y compárela con lo que lee en la sonda.
- La masa de la carga permanece fija en 3 kg en las tres pruebas mientras el ángulo cambia. ¿Qué le dice eso sobre la relación entre masa y aceleración en una rampa sin fricción?
Dónde aparece esto más allá del laboratorio
- Se sueltan dos cargas de diferente masa desde el mismo ángulo al mismo tiempo. ¿Cuál llega primero al fondo? Utilice sus datos para justificar su respuesta.
- Las rampas reales tienen fricción. Si esta rampa no fuera sin fricción, ¿la velocidad medida sería mayor o menor que su predicción v = g sen θ · t, y por qué?
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Bienvenido a la carga en plano inclinado
- Selecciona la carga
- Pulsa Reproducir
- Eleva la carga
- Abre los datos
- ¡Lo lograste!
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
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