Bola de demolición: la altura se vuelve velocidad

Un juego educativo de simulación. Predice a qué velocidad oscila una bola de demolición, con cuánta fuerza tira su cuerda o cuánto sube; luego mira cómo las barras cambian altura por movimiento y al revés.

PénduloConservación de la energía

BOLA DE DEMOLICIÓN

Velocidad abajo

Listo
Activa JavaScript para balancear la bola. Las instrucciones y el ejemplo resuelto siguen disponibles.
Energía de alturaEnergía de movimientoTu predicciónAlturas y ángulos
Energía en una oscilaciónm·g·h = ½·m·v²

Tiempo

0.00 s

t

Ángulo

— °

θ

Altura

— m

h = L·(1 − cos θ)

Velocidad

— m/s

v = √(2·g·Δh)

Tirón de la cuerda

— N

m·g·cos θ + m·v² ÷ L

Predice antes de empezar

Escribe tu predicción para prepararlo todo. Empezar sigue desactivado hasta que haya una respuesta.

Predice la oscilación.

Puntuación de la misión—

Cada respuesta debe acertar con un margen del 2 %: cada una da 100 puntos. Acertar en la primera prueba suma 50 más. Una prueba cuenta en cuanto empieza.

✓ Respuesta correcta① A la primera

Cómo jugar a Bola de demolición

  1. Elige una prueba y lee en la tarjeta la cuerda, el ángulo o la altura de salida, o la velocidad.
  2. Calcula cuánto baja o sube la bola: h = L·(1 − cos θ). Altura y velocidad se intercambian con m·g·h = ½·m·v².
  3. Escribe tu predicción y pulsa Empezar. La bola oscila en tiempo real.
  4. Compara el medidor o la altura con tu marca naranja, y mira cómo se pasan la energía las barras.

¿Por qué acelera una bola que oscila?

Una bola colgada de una cuerda oscila siguiendo un círculo, y al bajar pierde altura. Sin rozamiento, la energía que tenía en altura se convierte en energía de movimiento: m·g·h = ½·m·v², así que la velocidad depende solo de cuánto ha bajado, v = √(2·g·h), no de su masa ni del camino. Apartarla hasta un ángulo θ con una cuerda de longitud L la sube h = L·(1 − cos θ). Abajo la bola va más rápido y la cuerda tira con más fuerza: tiene que sostener el peso y además curvar el camino de la bola en un círculo, lo que exige un extra de m·v² ÷ L. Por eso las cuerdas se rompen en el punto más bajo. Galileo mostró que si un clavo atrapa la cuerda, la bola sigue subiendo hasta la altura de salida; solo cambia el ángulo. La misma cuenta de energía explica las montañas rusas, los columpios y por qué una bola de demolición golpea más fuerte abajo.

Un modelo de aprendizaje acotado

La oscilación se calcula exactamente para cualquier ángulo, no solo para oscilaciones pequeñas, y se ve en tiempo real desde que se suelta la bola hasta que se detiene al otro lado o, en la última prueba, hasta que vuelve abajo. No hay rozamiento ni resistencia del aire; la cuerda no se estira ni tiene masa, y la bola de 100 kg se trata como un punto. El clavo atrapa la cuerda 1 m por debajo del punto de giro. Las respuestas con un margen del 2 % son correctas. g = 9,8 m/s².

Al cambiar de idioma se conservan tu prueba, tu predicción, tus intentos y la prueba en curso.