Cuando se suelta un objeto que puede rodar desde la parte más alta de un plano inclinado, ocurre que el objeto rueda hacia la parte más baja del mismo. El siguiente experimento muestra una situación bastante particular en donde un objeto que se pone en la parte más baja de un plano inclinado sube por acción de la gravedad.
En el experimento se suelta primero un rodillo de madera desde la parte más alta del plano inclinado. Se observa que el cilindro rueda a través del plano hasta que llega a la parte más baja. Se realiza el mismo experimento con el cono doble de madera: se encuentra que a diferencia del cilindro, este no rueda hacia abajo cuando se pone en la parte más alta del plano inclinado. A continuación se suelta el cono doble desde la parte más baja del plano: se observa que este sube hasta llegar a la parte más alta.
El experimento plantea entonces una violación del principio de la conservación de la energía debido a que el objeto se mueve de una región en donde tiene menor energía potencial (se define la referencia de la energía potencial en la parte mas baja del plano inclinado) a una región en donde tiene una mayor energía potencial sin que se haga trabajo sobre este.
Para entender lo que ocurre en el experimento es preciso observar la trayectoria seguida por el centro de masa del cono doble. Se encuentra que a pesar de que el plano por el que se mueve el cono tiene cierta inclinación, el centro de masa de este se encuentra inicialmente en el punto más alto de la trayectoria. A medida que el cono se mueve por el plano inclinado, el centro de masa de este va bajando hasta que llega al punto más bajo (que corresponde al punto más alto del plano).
Se encuentra entonces que en el experimento no hay contradicción alguna con el principio de la conservación de la energía puesto que en la situación se observa que el centro de masa del cono se mueve siguiendo una trayectoria que va desde una zona con energía potencial mayor a una zona menor.
Para iniciar la reproducción del video del experimento haga click en la imagen a continuación.
