Paradoja mecánica

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Fundamentos Físicos de la Ingeniería La Paradoja Mecánica

Manuel Aranaz Padrón 1º ETSIT

La Paradoja Mecánica
1. - Introducción En clase, y como una curiosidad dentro del tema de la mecánicadel sólido rígido, hemos asistido experimentalmente a un fenómeno conocido como la paradoja mecánica. El fenómeno consiste en que, si tenemos un bicono rígido, y un plano inclinado en forma de cuña,también rígido, como los de la figura, y los colocamos tal y como se muestra en ella comprobamos que, aparentemente contra la ley de la gravedad, el bicono ascenderá por el plano inclinado en vez debajar por él. Como ya Figura 1 veremos más adelante este fenómeno tiene una explicación dentro del contexto de la mecánica del sólido rígido. Realicemos un análisis de los elementos de esta experiencia.2. – Los elementos 2.1. – El bicono El sólido que llamaremos bicono está constituido por dos conos simples unidos por su base tal y como se muestra en la Figura 2. En nuestro caso particular estáFigura 2. El punto rojo indica la posición del CM realizado en madera. Al tratarse de un cuerpo geométrico podemos afirmar que su centro de masas o centro de gravedad coincide con su centro geométrico, queen esta caso se encontrará en la intersección del plano formado por las bases de los supuestos conos simples y el eje que recorre el bicono de vértice a vértice. 2.2. – El Plano Inclinado El planoinclinado por el que rueda el bicono no es un plano inclinado clásico. Más bien lo podríamos definir como una cuña hueca, es decir los contornos de una cuña (véase la Figura 3). Es importante aquídiferenciar dos ángulos distintos: el primero, que llamaremos de abertura, será el ángulo con el que convergen los dos listones; el segundo, que llamaremos de inclinación es el ángulo que forman los cantosde los listones con la horizontal.

Figura 3. Planta y Perfil del Plano Inclinado. Nótense los ángulos de abertura e inclinación.

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