Movimiento de rodar en un plano inclinado

tividades

Se introduce

  • El cuerpo que va a moverse sobre el plano inclinado, un aro, un cilindro o una esfera de la misma masa y radio, en el control selección titulado Cuerpo
  • El valor del coeficiente de rozamiento, en el control de edición Coef. rozamiento.

Se pulsa el botón titulado Nuevo.

  • El ángulo de inclinación, en el control de edición Ángulo.
  • La distancia que recorre el cuerpo a lo largo del plano inclinado se mantiene fija x=1 m

Se pulsa el botón titulado Empieza.

Cuando el cuerpo llega al final del plano inclinado, se guarda la velocidad final del cuerpo y la altura inicial sobre la base del plano inclinado, en el control área de texto situado a la izquierda del applet,

Cuando se pulsa el botón titulado Gráfica, se representa los resultados experimentales:

  • En el eje vertical el cuadrado de la velocidad final del c.m. del cuerpo
  • En el eje horizontal la altura inicial del cuerpo

Podemos observar en la gráfica que cuando el cuerpo rueda sin deslizar, los puntos (altura inicial, cuadrado de la velocidad del c.m.) se ajustan a una línea recta. Cuando el cuerpo baja deslizando, dichos puntos se desvían de la recta.

En la parte derecha del applet, se representa en un diagrama en forma de tarta la energía potencial, la energía cinética de rotación y la energía cinética de traslación del c.m.

  • Cuando el cuerpo baja rodando sin deslizar la energía potencial va disminuyendo y se va incrementando la energía cinética (de rotación y traslación en distintas proporciones dependiendo del momento de inercia del cuerpo).
     
  • Cuando el cuerpo baja rodando a la vez que desliza, una parte de la energía potencial se transforma en trabajo de la fuerza de rozamiento.
stokesApplet aparecerá en un explorador compatible con JDK 1.1.

 

Referencias

Basta, Di Gennaro, Piccciarelli. A desktop apparatus for studying rolling motion. Phys. Educ. 34 (6) November 1999, pp. 371-375

Carvalho P. S., Sampaio e Sousa A. An inexpensive technique to measure coefficients of friction with rolling solids. The Physcis Teacher, Vol 43, November 2005, pp. 548-550