Un nuevo Análisis de objeto en reposo y movimiento (Disco de Hockey)

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Universidad del Valle de México

Física

Análisis de cuerpo en reposo: Disco de hockey sobre aire

Carlos Alberto Rodríguez Náñez

Profesora: Mónica Lozada Muñoz

Fecha: 3 de Diciembre de 2017

Índice

Presentación del objeto y circunstancias…………………………………………...3

Descripción detallada…………………………………………………………………...4

Unidades utilizadas……………………………………………………………………...6

Referencias………………………………………………………………………………..7

Presentación del objeto y circunstancias

Para el propósito de este escrito se propondrán los medios y circunstancias en los cuales el objeto se encuentra, así como las fuerzas externas que lo mantienen en reposo o en movimiento con velocidad constante, ya sea el caso, es decir, que permanece estático.

Entonces el objeto en cuestión es un disco de hockey que se encuentra en reposo sobre una cama neumática, es propio de un juego muy conocido en las salas de juegos y máquinas electrónicas.

La cama de aire se encuentra encendida por lo cual el objeto se encuentra suspendido en el aire, y nadie ha llegado a empujar al disco por lo cual permanece en reposo. Pero después de esto, un joven se acerca y con su paleta da un golpe con cierta Fuerza al disco, el cual empieza un movimiento de velocidad constante a través de toda la cama neumática, dando golpes en cada esquina de la misma y rebotando en miles de triángulos que se forman desde el momento en que el disco inicia su recorrido y después de que este rebota contra las esquinas de la cama neumática o pista de juego.

Supongamos que la cama neumática tiene una presión constante de aire, es decir, que la misma no cambia, lo cual nos permite tener en teoría cero fricción por lo que el disco podría desplazarse eternamente en la cama si no tuviera interacción con las esquinas de la mesa de juego.

Las esquinas de la mesa de juego son sólidas e indeformables, al igual que el disco de hockey y las paletas de juego. En este caso la mesa está construida en madera y las paletas junto con el disco de plástico duro.

Descripción detallada

Cuerpo en reposo

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“Si la fuerza neta es cero, la aceleración es cero, el movimiento es con velocidad igual a cero (cuerpo detenido) o con velocidad constante. Cuando un cuerpo está en reposo o se mueve con velocidad constante, se dice que está en equilibrio.” (Guzmán, 1 de Enero de 2010)

Las fuerzas que actúan sobre el disco en reposo son enumeradas a continuación:

La fuerza de la  gravedad la cual es representada por: F=mg, es la fuerza con la que la tierra atrae al disco, la cual se llama peso y se mide por medio de Newton y está muy relacionada con la masa del objeto, aunque no es lo mismo.

La fuerza de la Normal del disco el cual es representado por N y es perpendicular al plano en donde se tiene el objeto, por lo cual se muestra a 90° con respecto de X, es decir en este caso, en sentido contrario a la fuerza de la gravedad y en la misma magnitud

También en este caso existe una fuerza neumática que mantiene al disco en su posición de reposo sin tocar la mesa, dado que no hemos analizado el concepto de Neumática, tan solo diremos que la fuerza que emite el aire para mantener al objeto en suspensión debe ser igual o mayor que la fuerza con la que la Tierra atrae al disco hacia su centro. Ya que si fuera menor que el disco, el mismo no quedaría suspendido en el aire.

Inicio del movimiento

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Fuerzas que interactúan en un movimiento del disco, siendo iniciado por el golpe con la paleta de juego y de los impactos que tiene con el perímetro de la mesa.

Para dejar de estar en reposo, el disco tiene que tener un impulso que lo haga salir del mismo, el cual es iniciado por el golpe de la paleta de juego que se muestra en la imagen. Este golpe contiene una fuerza determinada por la ecuación: F=ma lo cuál se expresa como: Fuerza es equivalente al producto de la Masa y la Aceleración. Esto nos indica que a mayor masa del objeto entonces se tendría que aplicar más fuerza para obtener la misma aceleración que con un objeto con menor masa.

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