Componente vertical de fricción

Si tenemos un carro de masa metro deslizándose alrededor de una curva peraltada de ángulo ϕ con algún coeficiente de fricción m , entonces la fuerza normal será

norte C o s ϕ = metro gramo + m F gramo pecado ⁡ ϕ

Pero esto significaría que hay una fuerza de fricción que actúa presionando directamente contra el plano, entendí que la fricción solo ocurre horizontalmente. ¿Mi comprensión es incorrecta o me he perdido algún punto importante en mi estudio?

editar: http://www.batesville.k12.in.us/physics/phynet/mechanics/circular%20motion/banked_with_friction.htm (ver cuándo resuelven las fuerzas verticales)

Suponiendo que la rampa forma un ángulo de ϕ con suelo horizontal. La fuerza normal estará equilibrando sólo el F gramo C o s ϕ . El s i norte ϕ componente sería paralela a la superficie de la rampa, ¿por qué la equipara con la fuerza normal?
pregunta editada
Su ecuación parece ser incorrecta, agregue el diagrama y también cómo obtuvo esta ecuación. No coincide con ninguna ecuación del enlace que ha compartido.
sry lo arregló, ¡compruébalo de nuevo!
Si su entendimiento es que la fuerza de fricción solo actúa horizontalmente, entonces es incorrecto. Si su comprensión es que la fuerza de fricción actúa paralela a la superficie, entonces es correcto. Creo que estás mezclando dos cosas aquí, la fricción es paralela a la superficie pero como la superficie aquí forma un ángulo ϕ con horizontal, por lo tanto tiene una componente vertical.

Respuestas (3)

"la fricción solo ocurre horizontalmente", esto es incorrecto.

La fuerza de fricción se aplica en la dirección que se opone al movimiento relativo entre dos cuerpos.

Tome un libro y presiónelo contra una pared. La fuerza de fricción actuará verticalmente en ese escenario. Intentará mantener el libro en el mismo lugar y actuará contra la gravedad.

Ahora, comienza a deslizar ese libro hacia arriba. La fuerza de fricción seguirá actuando verticalmente pero ahora trabajará en la dirección opuesta, es decir, trabajará con la gravedad. Todo esto es por la misma razón que es oponer el movimiento relativo entre dos cuerpos.

Todas las direcciones (horizontal, vertical, diagonal...) son relativas y se basan en el marco de referencia. Según la pregunta en su caso de esta rampa, la fuerza de gravedad actuará hacia abajo, por lo tanto, mg. Entonces la fuerza de fricción será paralela al camino . Para facilitar el cálculo, usamos un poco de matemáticas para la "resolución de vectores" y dividimos la fuerza de fricción en dos componentes; por lo tanto, obtuviste el seno y el coseno en tu ecuación.

Aquí podría ser útil mostrar cómo se relaciona la ecuación dada con la observación específica de los componentes de la fuerza vertical.

Suponiendo que el ángulo es la inclinación con la horizontal, solo el primer término es la fuerza normal al plano. No sé cuál es tu segundo término. Cámbielo al coseno y luego es la fuerza de fricción que actúa sobre el plano. La fuerza que actúa sobre el plano es F gramo pecado ⁡ ϕ

Espero que esto ayude

Edité la pregunta, verifíquela nuevamente, gracias.

La fricción es una función de la cantidad de fuerza que se aplica sobre la superficie (*). Cuando el automóvil toma un giro peraltado, la rampa debe soportar el peso del automóvil mientras está en contacto. Cuando soporta el peso, se establecen interacciones entre la superficie de la rampa y el coche. Si el automóvil intenta moverse en una dirección en el plano de la rampa, entonces la rampa aplicaría una fuerza de fricción para evitar que se rompan las interacciones ya establecidas.

La naturaleza de la fuerza de fricción es diferente una vez que el automóvil comienza a moverse en relación con la superficie real, ya que se habría separado de todas las interacciones que lo pegan en una región de la superficie. La fricción que actúa hasta el límite donde el automóvil comienza a moverse se conoce como fricción estática y la fricción que actúa después se conoce como fricción cinética.

Dado que la superficie está inclinada, la fuerza de fricción que actúa para evitar que el cuerpo se deslice también debe estar inclinada con respecto a la cuadrícula cartesiana no rotada. Ahora, este vector de fricción inclinado tendrá componentes a lo largo de ambos vectores de base ortogonales del sistema de coordenadas cartesianas regulares.

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