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Video: El plano inclinado

¿Puedes levantar esta caja de 50kg hasta una altura de 1m?
Una masa de 50 kg experimenta una fuerza dirigida hacia abajo: su peso.
(…)
La intensidad de esta fuerza es de aproximadamente 500 Newton, …
Para levantar la caja, se debe contrarrestar esta fuerza de resistencia aplicando una fuerza motriz opuesta y de igual intensidad. (…)
Si la caja es muy pesada, la fuerza muscular no es suficiente para levantarla (…)
El plano inclinado es una máquina simple que permite cambiar la dirección y la intensidad de la fuerza de resistencia.
(…)
Estudiemos esto haciendo una descomposición del vector peso en sus dos componentes:

  • Una componente perpendicular al plano inclinado…
  • y una componente paralela al plano inclinado.

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La reacción del soporte compensa exactamente a la componente perpendicular. 
(…)
Sólo resta la componente paralela (…) y la fuerza de fricción que impide que la caja se deslice.
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Anulemos la fricción.
(…)
Para desplazar la caja a lo largo del plano inclinado, basta ejercer una fuerza motriz Fm opuesta a esta nueva fuerza de resistencia Fr.
(…)
El interés del plano inclinado reside en el hecho de que la intensidad de Fr es menor que P.
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Para este plano inclinado de 30°, el beneficio mecánico es de un factor 2. 
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El beneficio mecánico es mayor mientras más suave sea la pendiente.
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Pero lo que ganamos en fuerza lo perdemos en la distancia a recorrer.
La energía requerida para desplazar la caja, también llamada “trabajo”, es el producto de la fuerza por la distancia.
(…)
Esta energía se conserva. 
Si disminuimos la distancia, debemos aumentar la intensidad de la fuerza motriz. 
(…)
Sin embargo, el trabajo requerido es el mismo.
(…)
Cuando se trata de energía, sabemos que nada se pierde, (…) nada se crea, (…) todo se transforma.