Cambios bruscos de dirección y pérdida de energía [duplicado]

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En la imagen que dibujé arriba, estaba pensando que definitivamente hay pérdida de energía cuando la pelota gira fuera del plano inclinado hacia la pequeña sección del plano horizontal. Sin embargo, no conozco la ecuación matemática para modelar el cambio teórico de velocidad. ¿Existe una relación definida entre el ángulo de inclinación y la cantidad de energía que se pierde?

Estaba pensando que la velocidad en la sección horizontal es v porque ⁡ ϕ , dónde v es la velocidad de la pelota en la parte inferior de la rampa mientras todavía está en la rampa, y ϕ es el ángulo de inclinación. Sin embargo, después de hacer experimentos con él, esta relación parece no mantenerse ya que mis valores finales en el experimento son mayores que incluso el valor en teoría.

Si esta relación es correcta, ¿cómo se puede explicar el resultado de mi experimento?

¿Cómo obtuviste v? ¿Del cambio de PE? ¿Tuviste en cuenta la rotación de la bola rodante?
Sí, tuve en cuenta la rotación de la pelota, pero la KE rotacional es simplemente proporcional a su KE traslacional lineal
¿Qué resultados obtuviste de tu experimento? ¿Qué "valores finales" obtuviste?
para una altura de 0.4m en una rampa de 1m de largo, y con altura de mesa de 0.925m obtuve el valor promedio de 0.9781m
Veo que esta pregunta es una copia. Antes de cerrar mi pregunta, me gustaría preguntar si este caso se considera una transición abrupta o una transición suave.
Es una transición abrupta. El cambio repentino de dirección debería (en teoría) eliminar el componente vertical de la velocidad. En la práctica, esta colisión tendrá cierta elasticidad, por lo que la componente vertical de la velocidad se invierte parcialmente. Esto le dará un límite superior para el rango horizontal. (Necesita saber la longitud de la sección horizontal).
No hay obligación de eliminar, incluso después de cerrar la pregunta. Ahora que tiene una respuesta, no se eliminará automáticamente después de 30 días. Podría volver a centrar la atención en encontrar el motivo de la discrepancia en sus resultados. Ya he etiquetado la pregunta como 'física experimental'. Si edita su pregunta para agregar más información y un nuevo objetivo, se considerará automáticamente para su reapertura. ... ¿Eres capaz de hacer más mediciones?

Respuestas (1)

Hay dos tipos de coordenadas.

  1. El ángulo de la pelota con respecto a la superficie y el momento conjugado es la velocidad angular en este caso. (superficie de metal áspera)
  2. La traslación lineal ordinaria a lo largo de la rampa inclinada, con momento lineal ordinario. (Superficie de hielo resbaladiza)

Cuanto más ruidosa es la pelota cuando está en movimiento, más interferencia entre el movimiento angular y el movimiento lineal. Queremos silencio.

En la transformación, imagine que solo hubo aceleración angular, y luego:

  1. La parte horizontal está hecha de hielo resbaladizo resbaladizo.
  2. La parte horizontal es un metal muy tosco.

En ambos casos, la pelota mantendrá su velocidad angular, pero en el caso del hielo, lo ideal es que gire casi "en su lugar", pero podría llegar al borde. En la caja de metal, rotará uniformemente hacia el borde como si todavía estuviera en la pendiente pero la gravedad estuviera desactivada.

Piénsalo. También en el caso pendiente helada.

Otro aspecto a imaginar es si la transición es muy violenta entre coordenadas. Piense en los sonidos de regate. Piensa en un resorte..

Trate de dar un argumento positivo de por qué y cómo la pelota PERDERÁ energía en el movimiento.

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