Deslizamiento y rodadura de un disco

De Laplace

1 Enunciado

Por un suelo horizontal se lanza un disco macizo de masa M y radio R. Inicialmente el disco no gira, sino que se desliza con velocidad v₀. Si el coeficiente de rozamiento dinámico con el suelo vale μ, ¿cuánto tarda el disco en dejar de deslizar y empezar a rodar sin deslizar? Estudie cómo cambian durante el proceso las siguientes magnitudes:

1. Velocidad del centro del disco.
2. Velocidad del punto superior del disco.
3. Energía cinética de traslación del disco.
4. Energía cinética de rotación.
5. Energía cinética total.

¿Cómo cambian los resultados si en lugar de un disco macizo tenemos un aro de radio R? ¿Y si tenemos una bola maciza de radio R?

2 Tiempo para empezar a rodar

3 Velocidad del centro del disco

4 Velocidad del punto superior

5 Energía cinética de traslación

6 Energía cinética de rotación

7 Energía cinética

8 Caso de un aro

9 Caso de una esfera