¿Cómo puede un bloque que no recibe la fuerza directa tener una aceleración mayor?

El coeficiente de fricción entre dos bloques es 0,5 y la superficie inferior es lisa.

Lo resolví así:

F ( St máx. ) = 5  norte

Para el bloque superior,

6  norte − 5  norte = 1 a a = 1   metro / s 2

Para el bloque inferior, la fuerza motriz será la fuerza de fricción, por lo que

2 a = 5  norte a = 5 2 = 2.5   metro / s 2

Estoy confundido en cuanto a cómo el bloque inferior podría tener una aceleración mayor que el bloque superior, ya que la fuerza actúa sobre el bloque superior.

Pensé que el bloque inferior nunca obtendría más aceleración que el superior en este caso porque si lo hace, la fuerza de fricción actuaría sobre él hacia la izquierda.
Esta pregunta está relacionada, y posiblemente incluso un duplicado.
Obtuve la respuesta 5N no es una fuerza crítica o máxima porque también depende de la masa del bloque inferior.
Solución: Ff=m1a y f=ma2 después de resolverlo obtenemos F=((m1+m2)/m2)*f por lo que su F(max) será 7.5N no 5N
imrran, si descubrió la respuesta a su pregunta (y tenga en cuenta que no estoy hablando de la respuesta al problema, sino de la respuesta a la pregunta conceptual que hizo al respecto), publíquela como una respuesta usando el cuadro a continuación .
Respuesta: La fuerza máxima no depende solo de la masa del bloque sobre el que se ejerce la fuerza o del coeficiente de fricción. También depende de la masa de otros bloques para moverse sin deslizarse. Para eso primero tenemos que calcular la aceleración común máxima y por aceleración común calculamos fácilmente el valor de la fuerza crítica o máxima para el movimiento sin deslizamiento.
No, eso sigue siendo un comentario. Mire más abajo, al cuadro justo arriba del botón "Publicar su respuesta".
El comentario de @imrran realmente no resuelve su confusión, ¿verdad? Necesita darse cuenta de que los dos bloques tienen la misma aceleración para encontrar la aceleración del bloque inferior en lugar de suponer que se aplicará la fuerza máxima al bloque inferior. Si usara el mismo método de aplicar la fuerza máxima al bloque inferior, su problema original empeoraría.

Respuestas (3)

Tus cálculos están mal.

La suposición básica de que la fricción = ux N u = coeficiente de fricción N = Fuerza normal (en este caso, el peso del bloque) La suposición anterior es válida solo si hay movimiento relativo entre los dos bloques, es decir, un caso de movimiento deslizante, pero antes Si consideramos que se produce un deslizamiento, debemos verificar si los bloques se mueven entre sí o no, es decir, verificar la fricción estática.

Ahora, el valor máximo que puede alcanzar la fricción estática es uN, es decir, fricción deslizante/cinética, pero también puede ser menor que eso. Teniendo eso en cuenta y asumiendo que la fricción es f (una variable) y que no hay movimiento relativo entre los bloques. Ningún movimiento relativo significa que ambos bloques tendrán la misma aceleración.

Cálculos:

6N− f =am/s2 (para bloque pequeño) f = 2a m/s2 (para bloque grande)

sustituyendo f=2a por bloque pequeño

6N - 2a = am/s2

6N = 3a m/s2

2 m/s2 = un

ambos bloques tienen la misma aceleración, por lo tanto, no hay movimiento relativo.

El valor de la fricción en esta condición es 2 x 2 = 4N, que es menor que uxN = 5N

Tienes las respuestas correctas, solo lo estás interpretando un poco mal;

La fuerza neta sobre el bloque superior es 6 norte − 5 norte = 1 norte y sus aceleraciones son 1 metro s − 2 mientras que la fuerza sobre el bloque inferior es 5 norte y su aceleración es 2.5 metro s − 2 pero te estás perdiendo el hecho de que la aceleración del bloque inferior es con respecto al suelo mientras que la del bloque superior es con respecto al bloque inferior . Por lo tanto, si ves desde el suelo, el bloque inferior acelera con 2.5 metro s − 2 mientras que el bloque superior se mueve con 3.5 metro s − 2 .

Pido disculpas por malentendido y publicar la respuesta incorrecta antes

Esto es incorrecto, las aceleraciones siempre se miden y calculan en relación con un marco de inercia (es decir, uno que experimenta una aceleración cero (en la mecánica newtoniana)). Por lo tanto, suponer que la aceleración del bloque superior es relativa al bloque inferior es incorrecto.
@Rick: Con sumo respeto, intente comprender lo que hice correctamente antes de decir que la respuesta es incorrecta. En esta solución particular, la fuerza "1N" se calcula con respecto al bloque inferior y, por lo tanto, la aceleración también se calcula con respecto al bloque inferior. Si lo entiende ahora, retire amablemente su voto negativo.
El 1 N es la fuerza que actúa sobre el bloque superior. No importa de dónde provenga la fuerza, podría ser 1N de gravedad de la luna, al calcular la aceleración a través de F=ma, las fuentes de las fuerzas que se suman a la fuerza neta no importan. La aceleración siempre se calcula con respecto a un marco inercial. El bloque inferior no es un marco de inercia ya que está acelerando. El suelo es un marco de inercia y por lo tanto es un marco de referencia válido para la aceleración. Lea la respuesta de Potato para obtener una explicación de la pregunta. Con mucho gusto votaría tu respuesta después de que la corrijas.
Mirando hacia atrás en su historial de edición, su primera y segunda versión en realidad fueron mucho mejores. Sin embargo, su tercera versión es incorrecta.
@Rick: LOL, ¿no leíste bien la pregunta o qué? la fuerza aplicada real es 6N y con respecto al bloque inferior se convierte en 1N, ¿entiendes?
suspiro, tienes razón en que cometí un error en esa frase, desafortunadamente pareces haber perdido mi punto. Debería haber leído:
No importa de dónde provenga la fuerza neta de 1 N, podría ser 1 N de gravedad de la luna, al calcular la aceleración a través de F = ma, las fuentes de las fuerzas que se suman a la fuerza neta no importan. La aceleración siempre se calcula con respecto a un marco inercial. El bloque inferior no es un marco de inercia ya que está acelerando. El suelo es un marco de inercia y por lo tanto es un marco de referencia válido para la aceleración.
@Rick: Lamento decir esto, pero he estado inactivo aquí durante mucho tiempo y parece que he perdido mi toque en esto. Por lo que recuerdo claramente, hice las revisiones para obtener la respuesta correcta que obtuve. Aún así, si cree que algo está mal, lo invito a resolver la pregunta correctamente y publicar una respuesta, a menos que crea que la respuesta ya es correcta.
@Rick: en cuanto a su afirmación de que la fuerza siempre se calcula con respecto al marco de inercia es incorrecta, como si fuera cierto, nunca resolveríamos los problemas de mecánica rotacional, ya que todos tratan con marcos no inerciales. También su afirmación de que podría ser la gravedad de la luna ... no importa es incorrecta, porque la fuerza que considera en un marco particular cambiará con respecto a su origen y marco en el que lo ve. De manera similar, la fuerza de fricción de 5N no estará sola en el marco de tierra, sino que estará acompañada por una pseudo fuerza, que surge solo por el cambio de marco.
Las fuerzas virtuales aparecen cuando se realiza un análisis en un marco de referencia no inercial para compensar el hecho de que el marco de referencia es inercial. Ese nivel de detalle es innecesario y confuso. La respuesta de Potato ya es correcta, por lo que no es necesario que escriba otra respuesta.
Mantengo el hecho de que la fuente de fuerza no importa (excepto si es una fuerza virtual debido a un marco de referencia acelerado), por lo que la fuerza podría deberse a la luna y no haría la diferencia. Si desea calcular la aceleración del bloque superior en relación con el bloque inferior directamente a través de F = metro a necesitarías incluir una fuerza virtual en el bloque superior F = − metro tu pag pag mi r a yo o w mi r que no ha hecho en su análisis. En un marco de inercia (como el marco de tierra) no hay necesidad de fuerzas virtuales.
Las fuerzas reales no tienen un marco al que pertenecen, pero son independientes del marco desde el que las ves. Las fuerzas virtuales (o psuedo como usted las llama) aparecen en marcos de referencia acelerados y actúan sobre cada cuerpo como F = − metro b o d y a donde a es la aceleración local del marco con respecto a un marco inercial.
@Rick: de acuerdo, olvidé el pseudo allí.

Este es el resultado de no hacer un seguimiento de a qué se refiere su cálculo o medida. El bloque pequeño no está acelerando mucho en relación con el bloque grande, esto es correcto:

5N-6N=-1(kg)*1(m/s^2)

El bloque grande está acelerando mucho en relación con la superficie, esto es correcto:

2(kg)*(5/2)(m/s^2)=5N

Pero, ¿cómo se mueve el pequeño bloque en relación con la superficie? Está acelerando mucho más rápido que el bloque grande:

(5/2)(m/s^2)+1(m/s^2)=(7/2)(m/s^2) o como tú dices (7/2)a

Esta es la aceleración del pequeño bloque que te estás perdiendo.

Sí, en relación con el bloque grande, el bloque pequeño solo acelera en "a" o 1 (m/s^2). Pero para encontrar esto relativo a la superficie debes sumar la aceleración del bloque grande.

Todos los números que me dio imrran me parecieron correctos asumiendo un campo gravitatorio de 10 (m/s^2). ¿David lo hizo así?
Esto es incorrecto, las aceleraciones siempre se miden y calculan en relación con un marco de inercia (es decir, uno que experimenta una aceleración cero (en la mecánica newtoniana)). Por lo tanto, suponer que la aceleración del bloque superior es relativa al bloque inferior es incorrecto.
"asumir que la aceleración del bloque superior es relativa al bloque inferior es incorrecto". ~ 5N se restó de los 6N proporcionados constantemente, ¿por qué? ¿Cómo es que un objeto en aceleración de la misma dirección puede proporcionar una fuerza de 5N opuesta a su aceleración, no estaría presente una fuerza igual y opuesta? Lo que intenta decir es que el 5N proporcionado por el bloque inferior no es relativo al bloque inferior sino relativo a la superficie sin fricción, y no estoy de acuerdo. El bloque inferior se acelera sin detenerse.
El 5N es incorrecto. Esa es la fricción máxima. Sin embargo, en este caso hay menos fricción ya que los bloques no se mueven entre sí. En este caso la fricción es de 4N, dando a cada bloque una aceleración de 2m/s/s (relativa a un marco inercial). Las fuerzas están sobre los objetos y no son cantidades relativas. Cambiar de un marco a otro no cambia las fuerzas entre los objetos. Por lo tanto, no necesita especificar un marco de referencia cuando se refiere a fuerzas entre objetos. Por lo tanto, especificar a qué se refiere el 5N de fuerza no tiene sentido.
"no necesita especificar un marco de referencia cuando se refiere a fuerzas entre objetos" -> es por eso que dije "Debo estar en desacuerdo". Pero ahora debo entender que está tratando de decir que "u = 0.5" es un coeficiente de fricción estática. Si bien me inclino a creer que esto es cierto, no queda claro en la pregunta.
¿Cómo puede un bloque que no recibe la fuerza directa tener una aceleración mayor?
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