martes, 29 de junio de 2010

UN GIRO CURIOSO


He aquí un curioso fenómeno recogido en la siguiente grabación. Se trata de una pelota de golf a la que se le imprime un movimiento de giro en sentido de las agujas del reloj y que seguidamente  describe un nuevo movimiento de giro secundario más amplio en sentido contrario al de las agujas del reloj.



¿A que se debe este movimiento en sentido contrario al del impulso inicial?

EXPLICACION

En la anterior entrada se presentaba un fenómeno que se produce cuando se hace girar una bola parcialmente apoyada en un hueco. Se vera ahora la explicación de porque se produce el giro secundario en sentido contrario.

SUCESO QUE POSIBILITA EL GIRO EN CONTRASENTIDO

Si por cualquier motivo la bola deja de estar apoyada en su totalidad en la circunferencia del hueco y pasa a estar apoyada en un punto entonces si el coeficiente de rozamiento es suficiente puede empezar a rodar describiendo un giro secundario en sentido contrario al sentido de giro de la bola. Véase el siguiente ejemplo.

Este movimiento es el que se produce en el video previo.


SITUACION IDEAL

Entre la bola que esta girando en sentido horario y los bordes del hueco sobre los que esta girando existe un rozamiento, de forma ideal si las superficies de la bola tanto del hueco son perfectamente redondas la y el eje de giro es perpendicular a la superficie del hueco  entonces la bola dejara de girar rápidamente hasta pararse por completo sin dejar de estar en ningún momento apoyado por completo en los bordes del hueco.



Se aprecia que en condiciones ideales la velocidad en cada punto de apoyo es la misma. Debido al rozamiento se produce una fuerza de misma dirección y sentido contrario en la superficie de la bola.


Se ve pues que se produce un momento de giro en sentido contrario al del giro y no existen fuerzas netas sobre el centro de masas que lo desplacen de su posición.


COMO LLEGAR A APOYARSE EN UN UNICO PUNTO

Las condiciones reales son diferentes a las ideales,  ni el eje de giro es perpendicular ni los objetos son perfectamente redondos. Supóngase por ejemplo que el eje de giro esta torcido, en este caso las componentes de las velocidades y las fuerzas de rozamiento que aparecen tienden a sacar a la bola del hueco, haciendo que en algún momento la bola este apoyada en un punto y pudiendo dar origen al giro secundario anteriormente descrito.


No obstante existen otros mecanismos por los cuales la bola pasa a estar apoyada en un único punto, las irregularidades de la superficies  y las formas pueden provocar impactos que terminan desestabilizando la posición de la bola, no se olvide que en el experimento se mostraba una pelota de golf.

2 comentarios:

José Luis Ferreira dijo...

La tercera ley de Newton.

Iñigo dijo...

Una explicacion mas concreta vendria bien.