⚛️

Calculadora de rodadura sin deslizamiento: v = ω·r

Relaciona la velocidad lineal de una rueda con su giro mediante v = ω·r y calcula las rpm, la velocidad del punto más alto, del punto de contacto y el avance por vuelta.

Radio

Velocidad lineal del centro

Cargando calculadora…

Cómo funciona

v = ω·r · ω = v ÷ r · velocidad del punto más alto = 2v · velocidad del punto de contacto = 0 · avance por vuelta = 2πr

Rodar sin deslizar significa que la zona de contacto no patina, y eso amarra la velocidad de avance del centro al giro mediante v = ω·r. En esta rodadura pura, el punto que toca el suelo está en reposo instantáneo, el centro avanza a v y la parte de arriba de la rueda va a 2v: en cada instante la rueda pivota sobre su punto de contacto. Si esa condición se rompe, como sobre hielo o en un frenazo, v deja de ser igual a ω·r porque la llanta se desliza.

Ejemplo resuelto

Una rueda de 35 cm de radio (0.35 m) avanza a 10 m/s (36 km/h). Gira a ω = 10 ÷ 0.35 ≈ 28.57 rad/s, unas 273 rpm. En cada vuelta avanza una circunferencia, 2π × 0.35 ≈ 2.20 m; su punto más alto va a 20 m/s y el punto de contacto está quieto por un instante.

Fuentes: Rolling — Wikipedia

Preguntas frecuentes

¿Por qué el punto de contacto está en reposo por un instante?

En la rodadura pura, el giro de la rueda lleva el punto de abajo hacia atrás justo a la velocidad con que el centro avanza, y ambas se anulan. El punto de contacto tiene velocidad cero en ese instante; por eso la fricción de rodadura es mucho menor que la de deslizamiento.

¿Por qué la parte de arriba de la rueda va al doble de velocidad que el centro?

Porque arriba se suman la velocidad de avance del centro, v, y la velocidad de rotación, ω·r = v, en el mismo sentido: 2v. Abajo se restan y dan cero.

¿Cuándo deja de cumplirse v = ω·r?

Cuando la rueda derrapa. Si las llantas patinan sobre hielo o la rueda se bloquea al frenar, la superficie se desliza bajo la rueda y la relación v = ω·r ya no aplica.

Calculadoras relacionadas

Calculadora de velocidad angular

Calcula la velocidad angular en rad/s a partir de rpm, Hz o grados por segundo, de la velocidad lineal y el radio, de un ángulo girado en un tiempo o del periodo de una vuelta, con todas las unidades, la velocidad lineal y la aceleración centrípeta en tu radio, y la fuerza, el momento angular y la energía cinética para una masa.

Calculadora de energía cinética de rotación

Calcula la energía cinética de rotación de un cuerpo que gira a partir de su momento de inercia y su velocidad angular en rad/s o en rpm, paso a paso.

Calculadora de fuerza centrípeta

Calcula la fuerza centrípeta y la aceleración centrípeta que necesita un objeto para moverse en círculo, a partir de su masa, su velocidad y el radio de la curva.

Calculadora de centro de masa

Calcula el centro de masa de dos masas en una línea a partir de sus valores y posiciones: el punto de equilibrio, su distancia a cada masa y la masa total.

Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.