We present an approach that provides a simple and adequate procedure for introducing the concept of rolling friction. In addition, we discuss some aspects related to rolling motion that are the source of students' misconceptions. Several didactic suggestions are given.

We present a new approach to explain the fact that the frictional force does no work when a body rolls without slipping. The description proposed is accurate and provides a straightforward explanation that could be used by students.

No abstract

The aim of this study is not only to calculate the force acting on a dielectric slab and the direction in which this force acts, but also to provide the conceptual tools which allow for a correct interpretation of the phenomenon. The approach that we propose is based on energy considerations and it assumes the common simplifications which are made for such a system in an introductory physics course. Using graphical representations we have analysed the two situations which can be considered: a system at a constant charge and one at a constant potential difference. The differences found in both cases are discussed. The approach that we describe here is relatively simple and accurate, and it could help university level students to achieve a better understanding of the physical phenomena involved in the problem. Resumen. El objeto de este estudio no sólo es el cálculo de la fuerza que se ejerce sobre una lámina dieléctrica y el sentido en que actúa esta fuerza, sino también proporcionar las herramientas conceptuales necesarias para conseguir una correcta interpretación del fenómeno. El procedimiento que proponemos está basado en consideraciónes energéticas y asume las simplificaciones típicas que se tienen en cuenta en un curso de física general. Utilizando representaciones gráficas, analizamos las dos situaciones que pueden considerarse; sistema con carga constante y con diferencia de potencial constante. También discutimos las diferencias encontradas en ambos casos. El tratamiento que proponemos en este trabajo es relativamente simple y preciso, y podría ayudar a alumnos de un nivel universitario a una mejor comprensión de los fenómenos físicos implicados en el problema.

By means of an example that could be used to stimulate discussion among students, we deal with different fundamental ideas related to rolling motion and give several didactic suggestions on the subject. In addition, using numerical calculations, we study the motion described by a spool when the force applied is directed constantly towards a fixed point. In general, the resulting motion is oscillatory. When small oscillations are considered, the spool behaves as a simple harmonic oscillator. In order to show the oscillatory behaviour predicted by the numerical calculation, we have designed an experimental device similar to the one considered in the theoretical model, in which the oscillatory motion was observed. Resumen. Por medio de un ejemplo que podría ser útil para estimular discusiones entre los alumnos, estudiamos algunas ideas fundamentales relacionadas con el movimiento de rodadura, y proponemos diversas sugerencias didácticas sobre este problema. Además, utilizando cálculo numérico, estudiamos el movimiento descrito por un carrete cuando la fuerza aplicada está dirigida constantemente hacia un punto fijo. En general, el movimiento resultante es oscilatorio. Si se consideran oscilaciones pequeñas, el sistema se comporta obviamente como un oscilador armónico simple. Con objeto de ilustrar el comportamiento oscilatorio que se obtiene a partir de los cálculos numéricos, hemos diseñado un dispositivo experimental similar al considerado en el modelo teórico en el que hemos observado el movimiento oscilatorio descrito por el carrete.