Yo-yo yo-yo

Antes no me había llamado la atención, pero cuando redescubrí esa cosa que va, regresa, da vueltas y se duerme dije de ella: ¡qué bonita física!

Aunque la física de un perro también es bonita y compleja, no estoy hablando de un perro, sino de un juguete muy sencillo: el yoyo; que llegó a mi vida cuando mi hermana se lo ganó en una piñata.

El yoyo básicamente son dos discos iguales unidos por una barra cilíndrica pequeña que pasa por el centro. Estas partes no se mueven entre sí, es decir, están fijas. La barra está atada a una cuerda de un material que se desgaste, por ejemplo, el algodón. Es muy común que en los problemas de física se consideren situaciones como: ‘sin fricción’, ‘no pierde energía’, ‘el hilo no se estira’, etc. Siguiendo esta línea de pensamiento, podríamos pensar que la mejor cuerda para el yoyo sería una con poca fricción e inextensible; por decir algo, un hilo de caña de pescar. Pero es precisamente estas cualidades de la que carece la cuerda de algodón lo que nos permite jugar con el yoyo.

Working LEGO Yo-Yo

Dos discos unidos por una barra cilíndrica. He ahí un yoyo.

Vamos viendo. En principio, la cuerda no pasa por el centro de la barra, pues de lo contrario el yoyo no giraría; se quedaría colgado. La cuerda se encuentra enrollada alrededor de la barra y al desenrrollarse hace que el yoyo gire. La cuerda ejerce una torca, que es, por decirlo así, una fuerza que hace que un cuerpo gire (explicación un poco más detallada de lo que es la torca en otro post anterior). La torca depende del eje alrededor del cuál se esté girando y, en el caso del yoyo, la torca hace que el yoyo gire alrededor de una línea que atraviesa el yoyo por su centro, a través de la barrita. Para que el cuerpo gire, la torca causante depende de la distancia a la que se encuentre del yoyo; a mayor distancia con la misma fuerza, hay una mayor torca. Pero ¿cuál es la fuerza que provoca dicha torca? Es la tensíón de la cuerda, pero lo que hace posible que ésta pueda actuar es la fricción de la cuerda. El yoyo, es atraído hacia la Tierra por acción de la gravedad, y cae por su propio peso. Esta fuerza (el peso) pasa muy cercano al centro del yoyo, y por lo tanto, al eje de rotación, por lo tanto, su contribución a la torca es mínima. Pero la tensión sí contribuye a la torca, pues el punto de aplicación está sobre la barrita, por lo que su distancia al eje es igual al radio de la barrita. Metamos una ecuacioncilla. Suponiendo (de todas formas el yoyo no se escapa de las suposiciones) que la cuerda siempre se mantiene vertical y que el yoyo cae en línea recta, podemos decir que la torca que hace girar al yoyo es

\tau=\vec{T}r

Donde r es el radio de la barrita

y \vec{T} es la tensión de la cuerda

En mis primeros intentos por hacer que girara, no lo lanzaba, sino que lo dejaba caer. El yoyo giraba en los primeros centímetros, pero antes de la mitad se desorientaba y empezaba a caer con los discos en posición horizontal. Esto y el hecho de que la cuerda no sea un hilo para pescar tienen mucho que ver. Para que el yoyo caiga mientras gire, es necesario que el yoyo llegue a una situación cercana a rodar sin deslizar. Para esto en cada punto que toca la cuerda el yoyo no se debe desplazar. En otras palabras, el yoyo debe agarrar la cuerda, de tal forma que la “fuerza de agarre”, que en realidad es la fricción de la cuerda con el yoyo, sea igual a la tensión en la cuerda. Por eso no funciona un hilo de caña de pescar pues, al tener muy poca fricción, ésta fricción no es suficiente para ser igual a la tensión de la cuerda. El yoyo patinaría y pasaría lo que me estaba pasando: en vez de girar, el yoyo simplemente cae, dejando ir la cuerda. Y la razón por la cuál el yoyo se tenga que aventar, pues de lo contrario la tensión no es suficiente como para generar la torca del giro y el yoyo se cae sin girar, se cae resbalándose y dejando ir cuerda.

Ahora, la base de todos los trucos es poder dormir al yoyo. Para esto, el extremo atado de la cuerda no debe estar atado firmemente al yoyo, sino que debe tener un poco de juego. De esta forma al desenrrollarse por completo la cuerda el yoyo ya no agarra la cuerda y empieza a patinar. Por eso cuando se duerme, el yoyo gira pero ya no se enrolla. Como la cuerda tiene juego, no se produce la torca suficiente. Pero sólo se necesita un pequeño tironcito para aumentar la tensión, que el yoyo vuelva a agarrar la cuerda y regrese a la mano. Otro argumento para que la cuerda no sea un hilo para pescar Los trucos del yoyo es eso, jugar con los momentos en que el yoyo rueda sin deslizarse y cuando rueda deslizándose. Y con diferentes combinaciones se pueden lograr trucos muy locos como estos:


Nos leemos luego.

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Un comentario el “Yo-yo yo-yo

  1. INCREIBLE !!!! Eso explica porque nunca podía jugar con mi yo-yo. Yo le cambiaba la cuerda o le amarraba a la barrita pensando que los que comprabas venían defectuosos jajajajajaja

    SALUDOS

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