PRE INFORME RODADURA

PRE INFORME RODADURA

OBJETIVOS:

Caracterizar experimentalmente el movimiento de rodadura sin deslizamiento de cuerpos rígidos (esferas, cilindros, aros, discos) a lo largo de un plano inclinado y mirar su dependencia con la masa, radio, momento de inercia y la geometría en su movimiento traslacional y rotacional.

MARCO TEORICO:

La rodadura implica que el cuerpo que rueda sobre una superficie lo hace sin resbalar o deslizarse con respecto a ésta, de modo que el punto o puntos del cuerpo que se hallan instantáneamente en contacto con la superficie se encuentran instantáneamente en reposo (velocidad nula con respecto a la superficie).

Supongamos una esfera apoyada en el suelo. Para que ruede debe haber alguna fuerza que haga momento con respecto al CM, según la ecuación de la dinámica de rotación, por ejemplo, una fuerza de rozamiento, ya que ni el peso ni la normal ejercen momento con respecto al CM.

Para que la esfera ruede sin deslizar, el desplazamiento del CM debe coincidir con el arco s correspondiente al ángulo girado, según se aprecia.

La velocidad con la que se traslada el CM será la derivada con respecto al tiempo de dicho desplazamiento:

Puesto que la variación del ángulo girado es la velocidad angular de rotación ω, se tiene finalmente que:

Esta expresión es la condición de rodadura y nos da la relación que debe haber entre la velocidad de traslación del CM y la velocidad angular de rotación para que el sólido ruede sin deslizar.

Si derivamos, se obtiene la relación entre las aceleraciones:

BIBLIOGRAFIA

http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/solido/rodadura.html

SERWAY Raymond, Jewett John. Física para ciencias e ingeniería. Volumen 1. Thomson editores, sexta edición. 2005.

...