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ACTIVIDAD Nº 28 : RODANDO POR UN PLANO INLINADO 

 

Elegimos en el control selección titulado Cuerpo, 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 de edición Coef. rozamiento, introducimos el valor del coeficiente de rozamiento. Pulsamos el botón titulado Nuevo.

Introducimos el ángulo de inclinación en el control de edición Ángulo. 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.

Ejemplo:

Sea un cilindro k= 0.5 que rueda sobre un plano inclinado. Si el coeficiente de rozamiento es µe=0.15. El ángulo crítico q  para el cual el cuerpo pasa de rodar sin deslizar a rodar deslizando es

La altura crítica es h=1.0·senq =0.41 m. Para un ángulo o altura menor el cilindro baja rodando sin deslizar. Para una altura o ángulo mayor el cilindro baja rodando a la vez que desliza, tal como se puede comprobar en la representación gráfica.

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.

 

 

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