Make your own free website on Tripod.com

Volver al Menú

 

ACTIVIDAD Nº 1

     

 

 

 

Sistema aislado formado por una barca y el barquero

Un problema típico de sistema aislado de dos partículas interactuantes es el sistema formado por un barco y su barquero. Si la barca está tocando con el muelle y el barquero está situado en la popa del barco, cuando camina hacia la proa observa que el barco se aleja del muelle.

Si la masa del barco es M y la del barquero es m, la longitud del barco es L. La posición del centro de masas del sistema barco-barquero está en xc medido desde la proa del barco

La posición xc está entre el c.m. del barco (en la mitad L/2) y la posición del barquero (L), marcada por un punto rojo en la figura superior.

.

 

Cuando el barquero se mueve hacia la proa, el c.m. del sistema no modifica su posición, ya que se trata de un sistema aislado, cuyo c.m. estaba inicialmente en reposo

Si nos fijamos en la figura inferior, podemos determinar fácilmente lo que se ha desplazado el hombre 2·(L-xc) y lo que se ha desplazado el barco respecto del muelle 2·xc-L.

 

Actividades

Se pueden presentar dos casos:

  • Cuando el centro de masas está en reposo
  • Cuando el centro de masas está en movimiento.

En el programa interactivo se introduce

  • la masa del barco M en el control de edición titulado Masa barco
  • la masa del barquero m en el control de edición Masa barquero.

Se puede activar o desactivar la casilla titulada c.m. en movimiento (si queremos que el centro de masas del sistema está en movimiento o en reposo).

Una vez introducidos los datos se pulsa el botón Empieza.

El botón titulado Pausa sirve para parar momentáneamente el movimiento, que se reanuda cuando se vuelve a pulsar el mismo botón titulado ahora Continua. Pulsando en el botón titulado Paso se observa la posición de las partículas en cada intervalo de tiempo, paso a paso.

La posición del c.m. de masas del sistema viene señalado por una línea vertical de color azul. Mientras que la posición del c.m. de cada uno de los cuerpos (situada en sus centros) está señalada por una línea vertical de color rojo.

Ejemplo:

Introducimos los siguientes datos

  • la masa del barco M = 200 kg
  • la masa del barquero m = 80 kg.

La posición del c.m. está en el origen  xc = 0. Si el barquero se desplaza 50 cm hacia la derecha sobre el barco, el barco se deslaza xb hacia la izquierda. Podemos calcular este desplazamiento a partir de la definición de centro de masa.

Si ahora activamos la casilla titulada c.m. en movimiento. Observaremos que la velocidad del c.m. es constante e igual a de vc=25 cm/s. La velocidad del barquero relativa al barco es de 50 cm/s cuando se mueve hacia la derecha. La velocidad del barco se calcula a partir de la fórmula de la velocidad del c.m.

 

 

stokesApplet aparecerá en un explorador compatible con JDK 1.1.

 

 

 

 

Volver al Menú