Fuerzas involucradas en el movimiento de rodadura:
* Gravedad: Esto actúa en el centro de masa del objeto, tirando hacia abajo.
* Fuerza normal: Esta es la fuerza ejercida por la superficie, actuando perpendicular al punto de contacto, empujando el objeto hacia arriba.
* fricción: Esta fuerza actúa paralela a la superficie, oponiéndose a la moción. En Rolling, hay dos tipos de fricción:
* fricción rodante: Esta es una fuerza relativamente pequeña que surge de la deformación tanto del objeto como de la superficie en el punto de contacto. Es la fuerza principal que resiste el movimiento de rodadura.
* fricción deslizante: Esto ocurre si hay algún deslizamiento entre el objeto y la superficie. Por lo general, es mucho más alto que la fricción rodante.
Cálculo de la fuerza:
Es difícil calcular una sola "fuerza" para el movimiento rodante. En cambio, normalmente analizaría las fuerzas individualmente:
* Gravedad: Esto se puede calcular utilizando la masa y la aceleración gravitacional del objeto.
* Fuerza normal: En situaciones ideales, esto será igual en magnitud y opuesto en dirección a la gravedad.
* fricción rodante: Esto se describe típicamente como un coeficiente de fricción rodante (μR) multiplicado por la fuerza normal. El coeficiente depende de los materiales del objeto y la superficie.
* fricción deslizante: Esto se calcula utilizando el coeficiente de fricción deslizante (μs) y la fuerza normal.
Consideraciones clave:
* Pure Rolling: Para que un objeto enrolle puramente, el punto de contacto con la superficie debe estar estacionado. Esto significa que no hay fricción deslizante.
* Torque: El movimiento rodante también está influenciado por el torque, que es una fuerza de rotación. Se necesita par para iniciar y mantener el rodamiento.
* Energía: La energía se conserva en el movimiento de rodadura, pero se puede transferir entre la energía cinética traslacional y rotacional.
En resumen:
Cuando se lanza un objeto, estás tratando con una combinación de fuerzas que contribuyen a su movimiento. Calcular la fuerza general es compleja, pero comprender las fuerzas individuales involucradas le permite analizar y predecir el comportamiento del objeto.
