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Física · 术语表

什么是 Fuerza de contacto: componentes normal y tangencial？

Definición 1.14 Física universitaria — segundo año · 第 1 章 — Mecánica del sólido rígido

La fuerza que un soporte ejerce sobre un sólido en un punto de contacto II se descompone en una reacción normal N→\vect N, perpendicular al plano tangente común y dirigida hacia el sólido (N≥0N \ge 0: un soporte solo puede empujar), y una componente tangencial T→\vect T en el plano tangente, la fuerza de rozamiento.

A la izquierda, las fuerzas sobre un sólido que rueda por un plano inclinado: el peso en G, la reacción normal y el rozamiento en el punto de contacto. A la derecha, la aceleración de un disco (k = 1/2) en función de la pendiente para f = 0.5: rueda sin deslizar mientras 3f y después desliza, con una aceleración que sigue g( - f ), siempre por debajo del valor sin rozamiento g.
A la izquierda, las fuerzas sobre un sólido que rueda por un plano inclinado: el peso en GG, la reacción normal y el rozamiento en el punto de contacto. A la derecha, la aceleración de un disco (k=12k = \tfrac12) en función de la pendiente para f=0.5f = 0.5: rueda sin deslizar mientras tan⁡α≤3f\tan\alpha \le 3f y después desliza, con una aceleración que sigue g(sin⁡α−fcos⁡α)g(\sin\alpha - f\cos\alpha), siempre por debajo del valor sin rozamiento gsin⁡αg\sin\alpha.

示例

Ejemplo 1.19 (Por qué un coche necesita rozamiento para acelerar)

Un coche de tracción delantera: el motor aplica un par a las ruedas delanteras; la única fuerza exterior horizontal sobre el coche es el rozamiento de la carretera sobre los neumáticos, y es esa fuerza la que lo acelera. Con todo el peso sobre las ruedas motrices, la aceleración máxima es fg≈8 m/s2fg \approx 8\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^{2} sobre asfalto seco — y la mitad si solo la mitad del peso descansa sobre el eje motriz; sobre hielo, 1 m/s21\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^{2}. El trabajo del motor no lo realiza la carretera (cuyo punto de contacto está en reposo): es trabajo interior, que la transmisión convierte en energía cinética — igual que son las fuerzas interiores de los músculos de quien camina, y no el suelo, las que le suministran energía.

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