Desafío educativo de Física - publicado por "El Tamiz" - para ir entrenando las neuronas fuera de clase

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{ 2012 01 02 }

Desafíos – Trineo lutrino

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Empecemos el nuevo año ejercitando las neuronas, que falta les hace para quemar tantas calorías: ¡nada mejor que un desafío para consumir recursos y ponerse de nuevo en forma! Tras el infierno que fue el frontón chiripitipiti, hoy nos dedicaremos a un desafío bastante más simple, aunque como siempre hay que pelearse con algún obstáculo o esto no tendría la menor gracia.

Si no conoces nuestros Desafíos, por cierto, puedes leer la descripción general aquí; eso sí, si no te gusta coger un papel y un lápiz y luchar contra un problema hasta maldecir mi nombre, mejor haces otra cosa más útil.

Antes de plantear el desafío, los datos pertinentes al envío de soluciones:

• Podéis enviar la solución a desafios@eltamiz.com hasta el domingo 8 de enero inclusive.
• No importa cuándo se envíe la solución; lo importante no es la rapidez, sino la creatividad y la claridad en las explicaciones.
• Se puede trabajar en grupo siempre que se mencionen los nombres de todos los miembros del equipo en la solución.
• Es infinitamente mejor dar una solución aproximada, por burda que sea, que no dar ninguna. Si nadie obtiene la solución perfecta, quien más se aproxime será el ganador (si explica bien las cosas, claro).
• Es posible utilizar programas de ordenador siempre que los hagas tú y los envíes como parte de la solución para que otros puedan verlos.

Dicho esto, aquí tenéis el desafío:

Trineo lutrino

Los lutrinos arturianos, viejos conocidos de El Tamiz, son famosos en toda la Galaxia por su lascivia, su afectuosidad y por ser absolutamente adorables a la par que desasosegadores. Estas juguetonas criaturas gustan de trotar, saltar y divertirse con diversas aficiones durante los breves períodos en los que no están apareándose.

Un juego bastante común, debido a que el planeta lutrino sufre copiosas nevadas en invierno, es el de deslizarse sobre la nieve pendiente abajo. En una ocasión, sin embargo, varios lutrinos estaban jugando en la base de una pendiente nevada y uno de ellos decidió lanzarse pendiente arriba para subir en vez de bajar.

La criatura se propulsó desde la base de la pendiente, deslizándose sobre su tripa peluda, subiendo mientras se iba frenando hasta detenerse y luego bajar deslizándose otra vez hasta volver al punto de partida, ante su propia sorpresa y la de sus compañeros, que esperaban que subiera sin parar hasta llegar a la cima –los lutrinos son adorables, pero no muy inteligentes–. Al verlo caer otra vez, varios de los otros lutrinos empezaron a hacer lo mismo entre risas, mientras el resto se dedicaba a actividades de otra índole.

Aquí tienes los datos concretos de uno de los lanzamientos de los lutrinos de este estilo:

• La pendiente nevada tiene una inclinación de 30º.
• El valor del coeficiente de rozamiento nieve-tripa de lutrino es desconocido.
• El lutrino sólo se impulsa inicialmente pendiente arriba, una vez en movimiento no vuelve a realizar acción alguna hasta regresar al punto de partida.
• La velocidad inicial del lutrino es de 10 m/s.
• La masa del lutrino es irrelevante.
• La aceleración de la gravedad en el planeta lutrino es exactamente 10 m/s².
• El lutrino vuelve al punto de partida, tras subir y bajar, en un tiempo total de 3,61 segundos.
• Puede considerarse un único coeficiente de rozamiento, sin distinguir estático de dinámico (si no sabes de lo que hablo es que no tienes que preocuparte de ello, es sólo para los más detallistas).

Y la pregunta, evidentemente, es la siguiente: conocidos todos estos datos, ¿puedes dar, con la mayor precisión posible, el valor del coeficiente de rozamiento entre la nieve y la tripa lutrina?

Como siempre, dejo los comentarios cerrados en esta entrada para que ningún listillo dé la solución antes de tiempo; si alguien tiene alguna duda, puedepreguntarla por e-mail y, si hubiera alguna ambigüedad en el planteamiento del problema, actualizo la entrada y lo anuncio en un comentario.

¡Que ustedes piensen bien!