Descripción de la tarea

Introducción

¿Quién no ha jugado alguna vez al pinball? 

Vídeo subido por Noticias Apple a Youtube

Si no has tenido la oportunidad de jugar en una máquina real, puedes hacerlo con alguno de los muchos simuladores que te permiten jugar a este juego emblemático, como el del vídeo.

En esta tarea vamos a analizar las fuerzas responsables del movimiento de la bola.

Desarrollo de la tarea

Comienza la partida. Accionamos la palanca, que hace que el muelle se comprima, tirando con una fuerza de 5 N, de forma que el muelle de 25 cm de longitud se comprime 10 cm y se sitúa la bola de 100 g frente a él, tocando un soporte que tiene el extremo del muelle. Al soltarse el muelle la bola sale disparada y recorre todo el carril, de coeficiente de rozamiento 0.1 (suponemos la pendiente de inclinación despreciable).


1.-
Determina la constante elástica del muelle.

2.-
 Pinta el sistema de fuerzas que actúa sobre la bola cuando está junto al muelle y cuando se separa de él. ¿Qué ocurriría si la superficie fuese perfectamente lisa?

3.-
 En el momento que se separa del muelle ¿cuál es la aceleración que se imprime a la bola?


4.- El muelle se comporta como un oscilador armónico, toda vez que se aparta de su posición de equilibrio.
 Describe el movimiento que sigue el soporte del extremo del muelle una vez que se suelta el muelle. Determina el período y la frecuencia del soporte sabiendo que su masa es 50 g.  


5.- En el vídeo puedes observar que la bola, al salir del carril, comienza un movimiento circular. Explica qué fuerza es la responsable de este movimiento y qué cuerpo ejerce esa fuerza sobre la bola. Calcula también la aceleración centrípeta sabiendo que el radio de giro es 40 cm y se mueve con una velocidad lineal de 2 m/s ¿Cuánto vale la fuerza centrípeta?



La bola choca con los topes, de forma que mientras más veces choque, más puntos se consigue. 


6.- Si la bola choca contra un tope con una velocidad de 7 m/s y rebota con una velocidad de 5 m/s en la misma dirección ¿qué fuerza ejerce el tope sobre la bola, si el tiempo de contacto entre la bola y el tope es 0.003 s? ¿Qué significado tiene el signo de la fuerza?


Se acerca la bola a las paletas, hay que tener cuidado de que la bola no se cuele por el canal y se acabe el juego.


7.- 
La bola se mueve con una velocidad de 4 m/s y choca elásticamente con una las paletas, de 80 g, que se mueve a 8 m/s en sentido opuesto a la bola. Determina la velocidad con la que se moverá la pelota después del choque si la paleta queda quieta. 

Relación con otras tareas



Esta tarea, que trata la dinámica, está relacionada con la primera de este trimestre y con la global.