Pregunta nº 76 (28/10/01)

Pregunta nº 76 (28/10/01)
Si sujetamos una regla con dos dedos como se ve en la foto y movemos un
dedo hacia el otro,
¿por qué siempre acaban los dos en el centro de la regla?
Respuestas
Héctor Rubio
Al acercar los dedos vemos que simultáneamente no se mueven nunca los dos
respecto de la regla, eso es porque la regla siempre ejerce mayor fricción sobre
el uno que en el otro y la fricción dedo-regla depende de la componente normal
de la fuerza que ejerce la regla sobre el dedo y de un coeficiente "mu" estático
o dinámico (en función de si el cuerpo está quieto o en movimiento) de los
cuales siempre es mayor el primero. Mientras la fuerza de fricción (estática) del
dedo que no avanza es mayor que la del dedo que avanza (fuerza de fricción
dinámica) este último seguirá avanzando; en el momento en que F. fricción
dinámica supera a la estática (porque al avanzar la normal de la fuerza de la
regla es cada vez mayor), el dedo que estaba parado respecto de la regla
empezará a avanzar y el otro parará, y así se irán intercambiando los papeles
hasta llegar al punto central donde se encuentran ambos dedos y se equilibran
las fuerzas.
Luis R. Baray M.
1. Siempre* uno de los dos dedos tendrá "más regla hacia afuera" es decir,
sobresaldrá un trozo de regla más grande en ese lado.
2. El dedo con "más regla", soportará más peso, por lo que hará más difícil que
la regla se deslice sobre él que sobre el otro dedo (con menos peso).
3. De esta forma, la regla se deslizará hacia afuera del dedo con "menos regla".
Esto continuará hasta que ambos dedos tengan la "misma regla", pero el
proceso no se detendrá ahí, sino un poco después (5)
4. Debido a lo anterior, las circunstancias se invirtieron; ahora el dedo que tenía
"menos regla" tiene "más regla" (y viceversa).
5. Ahora la regla deja de moverse en el lado con "más regla" (más peso), pues
se le facilita más el deslizarse a través del dedo con "menos regla". Se reinicia
el proceso a partir del paso 1, solo que las cosas ocurren en el lado contrario al
que lo habían hecho hasta este momento.
6. Después vendrán otras inversiones en el sentido de deslizamiento de la
regla, hasta que los dedos se junten y no sea posible moverlos. En ese punto,
la regla estará situada aproximadamente a la mitad de ambos dedos.
Notas:
*Suponiendo que se pudiera iniciar con los dedos equidistantes a las orillas, de
todos modos la regla empezaría a moverse en uno de los lados debido a
diferencias físicas en las superficies de ambos lados de la regla y entre ambos
dedos. Si aún así, ambos lados se movieren al mismo tiempo, uno de los dos
se detendría antes por razones similares y pasaríamos al punto 1.
La explicación sería más científica si se hablase de coeficientes de fricción
cinética y estática, así como de momentos, fuerzas, inercia, etc., pero quise dar
una respuesta que se pueda entender sin requerir tener conocimientos de
física.