Plano Inclinado

¿Qué es un plano inclinado?

partir de un área plana capaz de lograr respecto a la base un ángulo agudo y que se usa para elevar un cuerpo a una determinada altura. Esto ayuda a que se requiera una menor fuerza para levantar el cuerpo que si se tratara de elevarlo de manera vertical.

plano inclinado tiene tres claras funciones. Así, en primer lugar, tenemos que exponer que se puede utilizar como rampa para, de esta manera, proceder a elevar una masa concreta reduciendo el nivel de esfuerzo que hay que realizar para lograr el objetivo.

En segundo lugar, hay que subrayar que la segunda función clara que tiene cualquier plano inclinado es la ejercer como cuña. De esta manera se puede utilizar tanto para cortar como para apretar o incluso para separar o abrir algún elemento.

En tercer y último lugar hay que determinar que todo plano inclinado puede tener la labor de funcionar como si de una hélice se tratara. De esta manera lo que se consigue es que el movimiento giratorio de un elemento en cuestión sea lineal.

Historia

El matemático Simón Steven (1548–1620) fue quien enunció por primera vez las leyes que determinan el comportamiento de los cuerpos en un plano inclinado. Es importante tener en cuenta que en el funcionamiento de esta máquina simple inciden diversas fuerzas, como la fuerza de gravedad (el peso, que surge de la magnitud de la masa en dirección vertical), la fuerza normal (la fuerza de reacción que el plano ejerce sobre el cuerpo de acuerdo a la Tercera Ley de Newton) y la fuerza de fricción (la fuerza de rozamiento que ejerce resistencia respecto al sentido del desplazamiento del elemento u objeto en relación a la superficie).

 

Ejemplos de planos inclinados

Las máquinas simples como el plano inclinado se conocen desde la prehistoria. Los primeros humanos usaban instrumentos cortantes hechos de piedra para elaborar puntas de flechas para cazar y cortar madera para fabricar utensilios.

 

La ventaja mecánica M de una máquina simple se define como el cociente entre la magnitud de la fuerza de salida y la de la fuerza de entrada. Se trata pues de una cantidad adimensional.

 

Rampa

Las rampas son útiles para elevar objetos pesados a cierta altura, requiriendo la aplicación de una fuerza de menor magnitud que el peso del objeto.

La ventaja mecánica M de una rampa lisa, sin roce, se calcula haciendo el cociente entre su longitud, llamada “d” y su altura, denotada como “h”:

M = d / h

Sin embargo, en la práctica hay roce entre las superficies, por lo tanto la ventaja mecánica real es un poco menor que M (ver ejercicio resuelto 2).

Acuña

Consisten en un doble plano inclinado hecho de material resistente con dos superficies de contacto, que proveen grandes fuerzas de fricción por el filo que se forma en el borde.

 

El filo es capaz de vencer la resistencia del material y separarlo en trozos con ayuda de un martillo para aplicar la fuerza. El uso de la cuña se extiende al adosarle un mango, a modo de hacha.

 

Los cuchillos, las hachas y los cinceles son buenos ejemplos del uso de cuñas como instrumentos de corte. Los dientes incisivos de las personas también tienen esta forma, para cortar la comida en trozos más pequeños y masticables.