¿Por qué la fuerza de fricción no realiza trabajo sobre el automóvil?

Declaración de preguntas de la mecánica clásica de David Morin:

La fuerza de fricción del suelo sobre los neumáticos es lo que hace que el automóvil disminuya la velocidad. Pero esta fuerza no realiza trabajo sobre el automóvil, porque el suelo no se mueve .

¡No pude entender el punto! El suelo está aplicando una fuerza de fricción en el coche y se mueve en dirección opuesta al coche, es decir, el trabajo realizado por el suelo debe ser negativo (es lo que había pensado).

Además, la tierra tampoco se mueve cuando ejerce una fuerza gravitacional sobre el objeto para realizar un trabajo.

¿Alguien podría aclarar esto por favor?

el suelo está aplicando fricción a los neumáticos, que pueden girar libremente. trata de hacer un diagrama de cuerpo libre para ayudarte a entender

Respuestas (2)

El punto donde el suelo aplica la fuerza al automóvil es un centro instantáneo de rotación . En este punto, si los neumáticos no patinan, no hay movimiento relativo en la dirección horizontal entre el neumático y la carretera.

Dado que en cada punto no hay movimiento relativo entre los dos, no hay desplazamiento asociado con eso y no realiza trabajo.

El trabajo viene de los frenos. La pastilla de freno se desliza contra el punto de contacto de la rueda, y este tiene el desplazamiento y la fuerza actuando con movimiento relativo. Al cambiar la velocidad a la que puede girar el neumático, el freno hace el trabajo. Los neumáticos en la carretera solo facilitan la transferencia de impulso.

Eso significa que cada instante que la llanta está en contacto con el suelo, la velocidad relativa de la llanta es cero. Por lo tanto, para ese instante el trabajo realizado es cero. Dado que esto continúa mientras la llanta rueda, podemos decir que la fuerza de fricción no realiza trabajo sobre la llanta. ¿Lo entendí bien?
Se me ocurrió una objeción, pero creo que la he resuelto. Si dibujamos un automóvil varias veces mientras frena, y en cada dibujo mostramos la fuerza (hacia atrás) que actúa sobre los neumáticos desde la carretera, parece como si tuviéramos una fuerza cuyo punto de aplicación se mueve en dirección opuesta a la fuerza. Esto concuerda con la fuerza que hace trabajo. Mi solución: en cada diagrama estamos dibujando un d i F F mi r mi norte t fuerza (no sólo una fuerza de diferente tamaño). ¿Es esto correcto o es un sofisma?
@PhilipWood ... ¿Por qué se movería el punto de aplicación ? Porque, ¿cada vez que atraemos la misma fuerza de resistencia...?
@Nehal Samee... No sigas lo que quieres decir. Quise decir que si uno dibujó el automóvil en varios puntos a lo largo de la carretera cuando se detuvo, podríamos dibujar una fuerza 'hacia atrás' que actúa sobre las llantas del automóvil desde la carretera para cada posición del automóvil que habíamos elegido. Así que tenemos una fuerza con un punto de aplicación móvil, y normalmente diríamos que se está realizando trabajo. Pero, ¿es realmente la misma fuerza para cada posición del automóvil, o una fuerza diferente cada vez, en cuyo caso no se está realizando trabajo (como el METRO o r i norte cita dice).

La fuerza de fricción del suelo sobre los neumáticos es lo que hace que el automóvil disminuya la velocidad.

No. La fuerza de fricción de los frenos es lo que hace que el automóvil disminuya la velocidad.

El hecho de que puedan brillar al rojo vivo* debería ser un indicador obvio de esto.

  • Echa un vistazo al Nova donde muestran la prueba de los frenos del 777. Eran de color amarillo brillante .
En la física newtoniana, un cuerpo cambia su velocidad solo si una fuerza resultante F r o metro   o tu t s i d mi actúa sobre el cuerpo. La fuerza (o, más correctamente, fuerzas) del suelo en el caso del automóvil. que es eso C a tu s mi s el coche para reducir la velocidad, la fricción en los frenos o la fuerza de la carretera es una cuestión filosófica.
De hecho, e invariablemente cuando veo preguntas sobre "¿quién hizo el trabajo?" aquí en SO, es precisamente uno de esos "temas filosóficos". Aunque en este caso, la causa última es “tu pie”.
“No hay causa ni efecto en la naturaleza; la naturaleza simplemente i s . [Ernst Mach. No puedo responder por la traducción.]
¿Por qué la fuerza de fricción no realiza trabajo sobre el automóvil?
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