Una cuerpo desliza sobre un plano inclinado móvil

Sistemas de partículas

Dinámica de un
sistema de partículas

Sistemas aislados

Un bloque desliza 
sobre una cuña móvil

Péndulo sobre una
plataforma móvil

El problema de dos
cuerpos

Movimiento del c.m. y
de las partículas (I).

Movimiento del c.m.y
de las partículas.(II)

Un modelo de saltador

Tirando de una caja

Actividades

Referencias

En esta página, se estudia el movimiento de un cuerpo que desliza a lo largo de un plano inclinado que a su vez, se mueve sin fricción sobre una superficie horizontal. Este es un problema clásico en un curso de Física General

El plano inclinado es una cuña de masa M, que forma un ángulo θ con la horizontal. Un cuerpo de masa m desliza sobre el plano inclinado. El coeficiente de rozamiento entre las dos superficies en contacto es μ.

• La aceleración del bloque respecto de la cuña es a_m, su dirección es paralela al plano inclinado

• La aceleración de la cuña respecto de Tierra es a_M, en la dirección horizontal

Suponemos inicialmente que a_M tiene el sentido hacia la derecha (positivo). Como veremos, la conservación del momento lineal o las ecuaciones del movimiento nos darán el sentido correcto, hacia la izquierda (negativo).

Actividades

Se introduce

• El ángulo θ, del plano inclinado, actuando en la barra de desplazamiento titulada Angulo.

• El coeficiente de rozamiento μ, entre el bloque y el plano inclinado, en el control de edición titulado Coef. rozamiento

• El cociente entre las masas del bloque y de la cuña, m/M, en el control de edición titulado Masa bloque/cuña

Se pulsa el botón titulado Nuevo

Si los datos introducidos son correctos, es decir, si se cumple que tanθ>μ se pulsa el botón titulado Empieza. En caso contrario, un mensaje nos avisa de que hemos de disminuir el coeficiente de rozamiento o aumentar el ángulo del plano inclinado.

Se observa, el movimiento de la cuña y el movimiento del bloque a lo largo del plano inclinado. La posición del c.m. del bloque y de la cuña, y la posición del c.m. del sistema formado por ambos cuerpos. Comprobamos que el c.m. del sistema se encuentra en reposo horizontalmente, la coordenada X_c no cambia.

En la parte superior del applet, se nos proporciona los datos del tiempo, aceleración, velocidad y posición del bloque respecto de la cuña, y de la cuña respecto de Tierra. Cuando el bloque termina su movimiento sobre la cuña y desliza sobre el plano horizontal sin rozamiento, las posiciones y velocidades se refieren a Tierra.

Como el objetivo del programa interactivo es la medida de la posición, velocidad y aceleración de la cuña. Se ha invertido el sentido del movimiento respecto de la explicación dada en el texto. La aceleración, velocidad y posición de la cuña son positivos y los del bloque son negativos.