Hielo que se acelera en un plano inclinado

digamos que tengo una rampa hecha de hielo más o menos algo así aunque quizás no es muy preciso mi dibujo pero la idea es que se entienda lo siguiente tengo esta rampa hecha de hielo y digamos que en realidad es un plano inclinado y con una inclinación de 30 grados ok entonces vamos a hacer todo todo este vídeo suponiendo que todo está hecho de hielo para así poder pensar que tenemos una fricción despreciable ok entonces ya que tenemos esta inclinación de 30 grados aunque y entonces ahora vamos a pensar que encima hay un bloque de hielo digamos aquí hay un bloque de hielo que además brilla como como brilla el hielo ahí está nuestro bloque de hielo y que está brillando como justamente como brilla el hielo y digamos que este bloque de aquí tiene una masa una masa de es kilogramos muy bien entonces 10 kilogramos para que las las operaciones y las cuentas sean sencillas así que vamos a pensar qué es lo que va a ocurrir y por supuesto cuando pensamos que es lo que va a ocurrir estamos hablando de cuáles son las fuerzas que interactúan sobre este bloque de hielo aunque ya entonces vamos a suponer que la gravedad que influye sobre este bloque es el digamos la gravedad terrestre y que sabemos que éste es una fuerza es una fuerza que va del de la masa hacia el centro de la tierra muy bien déjenme pintar lo mejor ahí lo tienen ok entonces digamos que esta es la fuerza de gravedad y está la podemos calcular fácilmente nosotros sabemos que la fuerza de gravedad es masa por 9.8 metros sobre segundo al cuadrado que es la constante gravitacional de la gravedad terrestre verdad sin embargo la masa es de 10 kilogramos por lo tanto 10 por 9.8 serían 98 newtons en dirección digamos hacia abajo déjenme hacerlo con cuidado si nosotros nosotros sabemos calcular esta fuerza que son 10 kilogramos 10 kilogramos por 9.8 metros sobre segundo al cuadrado verdad esta es la aceleración y esto lo estamos pensando digamos hacia abajo verdad y cuando digo hacia abajo me refiero a hacia el centro de la tierra verdad estamos pensando en esta dirección justamente entonces 10 kilogramos por 9.8 metros sobre segundo al cuadrado 10 por 9.8 nos dan 98 y metros sobre segundo al cuadrado por kilogramos nos da justamente newtons entonces tenemos nosotros estos newtons 98 newtons ahora vamos a descomponer la fuerza de gravedad en su componente digamos perpendicular y dejen medio una vez pintarlo la componente perpendicular digamos más o menos hacia acá ahí tienen esta componente perpendicular y también descomponer en la componente paralela paralela déjenme pintarlo bien esta componente paralela al plano y entonces este de aquí es una componente perpendicular muy bien entonces en el vídeo anterior nosotros vimos cómo calcular justamente las magnitudes de estos dos nosotros de hecho vimos que como se calculaban esta esta esta componente perpendicular esencialmente eran la masa o bueno la magnitud de ésta de esta fuerza que son 98 newtons por el coseno del ángulo por el coseno de 30 grados ok esto es por supuesto son newtons y este de acá abajo digamos lo que sería la componente paralela son 98 98 por el seno ahora sería seno seno de nuestro ángulo que son 30 grados muy bien entonces de estos sólo tienes que recordar que estos de aquí se obtienen de trigonometría básica verdad no lo voy a no voy a repetir como lo obtuvimos porque de hecho lo hicimos en el vídeo anterior ahí está simplemente utilizamos las las funciones trigonométricas y trigonometría básica para poder encontrar la magnitud de estos dos componentes muy bien entonces simplemente es de las funciones trigonométricas sencillas ahora bien la pregunta es cuánto valen estas funciones trigonométricas en 30 grados y esto es algo que cuando uno estudia el trigonometría prácticamente se lo tiene uno que memorizar esto de aquí vale raíz de tres entre dos mientras que este de abajo vale un medio y realmente a lo mejor si no te lo memorizar lo puedes deducir tú por tu propia cuenta o incluso puedes ver los vídeos que hemos hecho aquí en la canaca de mi sobre sobre funciones trigonométricas esto lo obtienes de estudiar los triángulos 30 60 90 o también puedes utilizar triángulos equiláteros hay varias formas de hacerlo puedes checar lo por tu cuenta entonces si ya tenemos cuánto vale esto entonces podemos obtener ya una expresión adecuada para la magnitud de esta componente entonces tendremos 98 raíz de 3 entre 2 cuantos 98 entre 2 esos son 49 por la raíz de 3 y estos son newtons y vamos a decir que apuntan hacia adentro hacia adentro ok vamos a decir vamos hacia adentro del plano y tenemos que poner la dirección porque son son vectores verdad entonces digo no se les para para ir simplemente sentando ideas vamos a escribirlo así para no tener que estar escribiendo vectores justamente y este de aquí este que tenemos abajo y de hecho sabemos que es exactamente este vector verdad este vector que estoy pintando ahora acá arriba simplemente por propiedades de paralelismo verdad entonces este vector de acá arriba es tiene una magnitud déjeme ponerlo así tiene una magnitud de vamos a de hecho escribirlo este es el la componente paralelo a la superficie es de 49 newtons y vamos a decir que es paralelo hacia abajo paralelo digamos hacia abajo porque porque va hacia abajo verdad hacia abajo del plano ok vamos a dejarlo así del plano que en realidad es de la superficie del plano pero vamos a vamos a dejarlo así muy bien muy bien entonces todo esto que obtuvimos fue porque este ángulo valía 30 grados y que vimos en el vídeo anterior que era exactamente igual a este otro ahora pensemos en lo siguiente cuando uno deja un bloque de hielo sobre un plano de hecho de hecho también de hielo de hecho esto es hielo verdad entonces cuando uno deja este bloque encima de este plano uno nunca uno que esperaría observar bueno lo que podemos ver es que este este bloque no va no va digamos ni a flotar ni a lo que voy es lo siguiente si no hubiera alguna otra fuerza que fuera en la dirección perpendicular a este plano entonces este bloque se seguiría acelerando hacia el interior del plano sin eso no ocurre verdad quiere decir que debe haber alguna fuerza aquí que sea también perpendicular al plano que contrarrestre que contrarreste perdón la componente perpendicular de la gravedad sobre el plano ya este es al que le llamamos la fuerza normal y debe ser de la misma magnitud debe ser de 49 raíz de 3 newtons pero aquí estamos pensando que va hacia afuera hacia afuera de la superficie muy bien en esa dirección entonces esto es porque nuestro bloque no puede seguir acelerando hacia el centro digamos o en dirección hacia dentro del de la superficie de este plano y entonces por eso es que necesitamos esta fuerza normal que la contrarreste que lo podemos pensar simplemente como una fuerza de contacto y que de hecho ya hablamos un poco de ello vídeos anteriores ahora bien si no tenemos algo digamos que como no tenemos fricción verdad estamos suponiendo que no hay fricción sin fricción y eso y por eso es que nos tomamos el hielo verdad porque de esta forma el hielo tiene una fricción tan pequeña que la podemos despreciar entonces si no hay fricción nos queda únicamente esta fuerza que va en dirección paralela del de la superficie del plano entonces esta fuerza sabemos que provoca una aceleración y de hecho lo que sabemos es que la fuerza es igual a la masa por la aceleración entonces si yo quiero conocer la aceleración que provoca simplemente tengo que dividir de ambos lados entre la masa y me queda la aceleración entonces yo tengo aquí en mi fuerza si ahora divido entre la masa que son 10 kilogramos y es kilogramos si divido entre 10 kilogramos de ambos lados entonces lo que me queda es la aceleración que son 49 newtons / 10 kilogramos esto es 4.9 newtons / kilogramos son metros sobre segundo al cuadrado y ahí tenemos la aceleración que también tiene una dirección verdad digamos que va paralelo hacia abajo la aceleración es paralela más bien hacia abajo de de la superficie más bien hacia abajo d la superficie muy bien y entonces ahí tenemos ya más o menos resuelto este problema de hecho tenemos bien resuelto este problema verdad si sólo hubiera una componente perpendicular entonces él se aceleraría al centro del plano pero no verdad ahí se encuentra sobre este plano y por eso es que necesitamos de la existencia de esta fuerza normal que es la fuerza de contacto ahora bien como no hay fricción este bloque de hielo acelera hacia abajo con esta magnitud verdad 4.9 en esa dirección ahora te dejaré ahí a que pienses lo que veremos en el siguiente vídeo si no se moviera este este bloque digamos si no acelerará cuál sería la fuerza que lo mantiene en un estado estático piensa sobre ello y nos vemos en el próximo vídeo