Experimentos Fisica
Experimentos Fisica
Experimentos Fisica
Mediante el siguiente experimento se demuestra la ventaja mecánica que ofrecen los arreglos
de poleas.
El experimento consiste en un soporte sobre el que se han montado dos arreglos de poleas. El
primero corresponde a una polea sencilla y el segundo a un aparejo formado por cuatro poleas
(figura \ref{fig:Aparejo-Montaje}). En uno de los extremos de la cuerda se suspende una masa
de 500gr y en el otro se conecta el sensor de fuerza que permite registrar en tiempo real la
tensión en newtons de la cuerda.
En el caso del sistema de las cuatro poleas se observa que la masa está conectada directamente
a un arreglo de dos poleas de las que salen cuatro cuerdas hacia arriba. Estas cuatro cuerdas
soportan el peso de la masa y de las dos poleas. Debido a que el arreglo de las cuatro poleas
permite que la tensión en la cuerda sea siempre la misma y a que hay cuatro cuerdas sosteniendo
la masa, se encuentra que la tensión en la cuerda es aproximadamente igual a un cuarto del
peso del objeto (esto si se supone que el peso de las poleas es despreciable). Por tanto la tensión
en la cuerda es igual a un cuarto del valor inicial, es decir la tensión es aproximadamente 1.18N
Gravitrón
El siguiente experimento es una maqueta funcional de una atracción muy popular en las ferias
de atracciones mecánicas conocida como Gravitrón. En la atracción una persona se encuentra
adentro de un cilindro que rota con cierta velocidad angular. El piso del cilindro es móvil, de tal
forma que después de cierto tiempo este se baja. Se encuentra que la persona no se cae pues
queda pegada a la pared del cilindro. En el experimento es de interés determinar la condición
límite en la velocidad angular que permite que la persona no caiga.
Para realizar el experimento se enciende la fuente de voltaje y se ajusta el voltaje de tal forma
que la velocidad del motor que hace girar el cilindro es suficiente para que la lata quede
suspendida a cierta altura de la superficie inferior del cilindro después de que el piso móvil ha
sido subido y bajado. Una vez se satisface esta condición, la fuente de voltaje se apaga después
de que la lata queda suspendida con el objetivo de reducir gradualmente la velocidad del motor.
En el instante en donde se ve que la lata cae, se presiona el interruptor que detiene la medición
dando como resultado la velocidad angular límite a la que la lata cae. La velocidad límite depende
del radio del cilindro de plástico, de la gravedad y del coeficiente de fricción entre la lata y el
cilindro. Para obtener el valor del coeficiente de fricción estática se emplea la metodología
propuesta en la sección FISICA 1 - Determinación coeficiente de fricción estática.
Una vez que el coeficiente de fricción estático entre el aluminio de la lata y el plástico del cilindro
es conocido, se procede a comparar el resultado de la medición con el desarrollo teórico que se
presenta a continuación.
Para modelar el problema se considera que el cilindro tiene radio R, está rotando con velocidad
angular w y el coeficiente estático de rozamiento entre la persona (lata de aluminio) y la superficie
del cilindro del plástico es ue. Se busca determinar la velocidad angular mínima tal que la persona
no se cae después de que el piso ha sido retirado.