COMPETENCIA
Identifica las diferentes aplicaciones del plano inclinado.
PLANO INCLINADO
Probablemente has visitado o visto fotografías de Teotihuacán, lugar que se localiza cerca de la ciudad de México. Una de las construcciones de este centro ceremonial es la Piramide del Sol. Tiene una altura de 63m y una base cuadrada de 228 m de lado. Para edificarla, los teotihuacanos utilizaron gran cantidad de toneladas de piedra. Miles de hombres trabajaron en ella a lo largo de varios años. Este colosal monumento pudo construirse al utilizar, entre otros artefactos, planos inclinados que permitieron a los trabajadores subir la piedra a las partes altas.
Un plano inclinado consta simplemente de una rampa, es decir, una superficie plana con un ángulo mucho menor de 90o respecto al suelo o eje horizontal. Se utiliza cuando es necesario subir cajas, muebles, animales, barriles u otros cuerpos a un camión de carga o a cierta altura de una construcción. Para analizar las fuerzas existentes sobre un cuerpo situado sobre un plano inclinado, hay que tener en cuenta la existencia de varios orígenes en las mismas.
En primer lugar se debe considerar la existencia de una fuerza de gravedad, también conocida como peso, que es consecuencia de la masa (M) que posee el cuerpo apoyado en el plano inclinado y tiene una magnitud de (M)(g) con una dirección vertical G.
Existe además una fuerza normal (N), también conocida como la fuerza de reacción ejercida sobre el cuerpo por el plano como consecuencia de la tercera ley de Newton, se encuentra en una dirección perpendicular al plano y tiene una magnitud igual a la fuerza ejercida por el plano sobre el cuerpo.
Existe finalmente una fuerza de rozamiento, también conocida como fuerza de fricción (FR), que siempre se opone al sentido del movimiento del cuerpo respecto a la superficie, su magnitud depende tanto del peso como de las características superficiales del plano inclinado y la superficie en contacto del cuerpo que proporcionan un coeficiente de rozamiento.
La razón de que los planos inclinados nos permiten reducir la fuerza necesaria para mover los elementos se debe a que el trabajo necesario para hacer ambas cosas (Trabajo = Fuerza x Distancia) es la misma. Al empujar hacia arriba por un plano inclinado, el empujador sólo tiene que contrarrestar la componente de gravedad, en lugar de luchar contra toda la fuerza de la gravedad.
El uso de un plano inclinado disminuye la fuerza necesaria para llevar a cabo la tarea, pero aumenta la distancia requerida.
