Trabajo y energía: el bucle

Se propone un problema que permite practicar con varios aspectos relacionados con la dinámica de una partícula.

Se lanza una partícula, de masa 1 kg,  mediante un dispositivo que consiste esencialmente en un muelle comprimido. Primero, la partícula desliza a lo largo de un plano horizontal. Luego, entra en un bucle y a continuación, si consigue describir el rizo, pasa a un plano inclinado.

Se supone que existe rozamiento entre el cuerpo y los planos horizontal e inclinado, pero no entre el cuerpo y el bucle.

Instrucciones

Se introduce

1. El valor de la constante elástica del muelle en el control de edición titulado Constante del muelle.

2. El valor del coeficiente de rozamiento dinámico en el control titulado Coeficiente de rozamiento. Si se introduce 0 no hay rozamiento.

3. El radio del bucle en el control de edición Radio del bucle.

4. Cuando el bloque está en el origen, situamos el puntero del ratón sobre el bloque de color rojo, con el botón izquierdo del ratón pulsado, se arrastra el bloque y se comprime el muelle la distancia x deseada. A continuación, se suelta el botón izquierdo del ratón. El bloque empieza a moverse hacia el bucle.

5. Para volver a repetir la experiencia, se sitúa el bloque en el origen pulsando el botón titulado Inicio.

6. El botón titulado Pausa sirve para parar momentáneamente el movimiento, que se reanuda cuando se vuelve a pulsar el mismo botón titulado ahora Continua. Pulsando en el botón titulado Paso se observa la posición de los bloques en cada intervalo de tiempo, paso a paso.

7. A la izquierda del applet podemos observar de forma cualitativa el balance energético. El círculo de mayor radio representa la energía total, indicando cada color la proporción de cada clase de energía: amarillo para la energía potencial (gravitatoria o elástica), azul para la cinética y rojo para la disipada por rozamiento.