Cuerda que Desliza sobre una Mesa: Modelo Complejo vs. Modelo Simple

Abstract

[EN] In the Teaching of Newtonian Dynamics at the University Level we usually build Mechanical Models to understand the Physical situation studied. Usually, we first build simple models that we will later become more sophisticated with the intention of creating a more complex and therefore more realistic model in the end. We thus ensure that the sophisticated model is better than the simple model (Progressive Modeling Strategy, EMP). Is this always like this? We present here the construction of Two Mechanical Models (one Sophisticated and the other Simple) to study the Movement of a Massive Rope Sliding on a Table with and without Dry Friction and we show that the main results obtained in the simple model are as good and general as those obtained from the sophisticated model. The above shows us how to study the problem of the Rope that Slides across a Table in different stages of University Education without detriment to the complete understanding of the problem posed. As a complement to the above, we also discuss the Lagrangian version of the Problem, as well as a possible generalization to the problem posed.

[ES] En la Enseñanza de la Dinámica Newtoniana a nivel universitario solemos construir Modelos Mecánicos para la comprensión de la situación Física estudiada. Por lo regular construimos primeramente modelos simples (toy models) que posteriormente iremos sofisticando con la intención de crear un modelo más complejo y por tanto más realista al final. Aseguramos con ello que el modelo sofisticado es mejor que el modelo simple (Estrategia de Modelización Progresiva, EMP). ¿Esto es siempre así?. Presentamos aquí la construcción de Dos Modelos Mecánicos (uno Sofisticado y otro Simple) para estudiar el Movimiento de una Cuerda Masiva que Resbala sobre una Mesa con y sin Fricción Seca y mostramos que los principales resultados obtenidos en el modelo simple son tan buenos y generales como los obtenidos del modelo sofisticado. Lo anterior nos muestra como poder estudiar el problema de la Cuerda que Desliza por una Mesa en diferentes estadios de la Educación Universitaria sin detrimento de la compresión completa del problema planteado. Como complemento a lo anterior discutimos también la versión Lagrangiana del Problema, así como una posible generalización al problema planteado.