Si sacas el papel de abajo de estos objetos rápidamente...
...la moneda se queda más o menos en su lugar. La goma de borrar no tanto.
¿Y si haces el mismo truco con un lápiz?
Rueda alejándose del borde de la mesa.
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Si sacas el papel de abajo de estos objetos rápidamente...
...la moneda se queda más o menos en su lugar. La goma de borrar no tanto.
¿Y si haces el mismo truco con un lápiz?
Rueda alejándose del borde de la mesa.
Inercia y fricción
El famoso truco del mantel puede simplificarse para que pueda hacerse rápidamente en el aula, sin que pierda su magia y, al mismo tiempo, aumentando su claridad didáctica.
Según la primera ley de movimiento de Newton, los objetos en reposo se mantienen en reposo hasta que una fuerza externa actúe sobre ellos.
La fricción estática es mayor que la fricción cinética, que a su vez es mayor que la resistencia a la rodadura.
Papel
Objetos de diferentes materiales
Lápiz
Coloca un objeto sobre una hoja de papel que sobresalga unos 5 cm del borde de la mesa.
1. ¿Por qué el objeto se queda en su lugar si sacas el papel de repente, pero si lo sacas despacio se mueve con el papel?
2. Si repites el experimento con un lápiz, ubicado paralelo al borde de la mesa, ¿por qué rueda alejándose del borde y no al revés?
(si es necesario)
Si sacas el papel lentamente, ¿por qué el objeto se mueve junto con él?
› La fricción entre el objeto y el papel es lo suficientemente fuerte como para acelerar el objeto.
¿La fricción es igual si lo sacas rápidamente?
› No, una vez que superas la fricción estática, la fricción cinética es mucho más débil.
¿Entonces la fuerza aplicada sobre el objeto es igual de fuerte cuando tiras del papel rápido?
› No, es más débil.
¿Se aplica durante la misma cantidad de tiempo que cuando sacas el papel despacio?
› No, se aplica por un período mucho más corto.
¿El lápiz experimenta fricción cinética o estática?
› Ni bien sacas el papel, es fricción de rodamiento o resistencia a la rodadura.
¿En qué dirección debe rodar el lápiz para quedarse en su lugar mientras sacas el papel debajo de él?
› Hacia el lado contrario del borde de la mesa.
¿Y cuándo ya no está el papel entre el lápiz rodando y la mesa?
› Rueda alejándose del borde de la mesa.
La fricción entre el objeto y el papel limita la cantidad de fuerza ejercida sobre el papel que se transfiere al objeto. A una velocidad baja, es suficiente como para mover el objeto junto con el papel. Sin embargo, si se saca el papel rápidamente, el objeto no puede ser acelerado tan rápido como el papel, y el papel comienza a deslizarse debajo del objeto. Debido a que la fricción cinética es más débil que la fricción estática, menos fuerza aún es transferida al objeto, siempre y cuando el papel esté debajo. Cuando ya no hay más papel, el objeto se detiene rápidamente por la fricción sobre la mesa.
La resistencia a la rodadura es aún más débil que la fricción cinética, pero suficiente como para causar que el lápiz ruede sobre el papel que está moviéndose debajo. De este modo, el lápiz adquiere un momento angular, que —según la primera ley de Newton— lo mantiene rodando cuando el papel ya no está debajo. De acuerdo al sentido de rotación inducido, el lápiz rueda alejándose del borde de la mesa.