El principio del trabajo virtual dice que las fuerzas de restricción no generan trabajo neto bajo desplazamientos virtuales que son consistentes con las restricciones.
Goldstein dice algo que no entiendo. Él dice que si hay fuerzas de fricción por deslizamiento, el principio del trabajo virtual falla. Pero luego procede a decir que esto realmente no importa porque la fricción es un fenómeno macroscópico.
La única forma en que puedo interpretar esto es que las fuerzas de fricción sean una fuerza de restricción. Pero pensé que las fuerzas de restricción eran casi siempre fuerzas cuyo efecto neto se conoce pero su fuerza exacta ejercida es difícil de saber. Para la fricción, conocemos su fuerza ejercida, entonces, ¿por qué la trataría como una fuerza restrictiva?
Tampoco entiendo por qué la fricción, al ser un fenómeno macroscópico, significa que no importa para esto. ¿Es porque estamos considerando un sistema de partículas?
1) De acuerdo con la terminología habitual, no llamaríamos fuerza de restricción a una fuerza de fricción deslizante, ya que no impone ninguna restricción. (Sin juego de palabras). En otras palabras, una fricción deslizante por sí misma no restringe las partículas a alguna subsuperficie restringida, es decir, las partículas aún pueden moverse por todas partes.
Por otro lado, la fricción de rodadura y la fricción estática en realidad pueden imponer una restricción, por lo que pueden ser fuerzas de restricción.
2) Con más detalle, Goldstein dice en la página 17 del Capítulo 1 del libro Classical Mechanics que
[El principio del trabajo virtual] ya no es cierto si las fuerzas de fricción por deslizamiento están presentes [en la cuenta de las fuerzas de restricción], ...
Goldstein continúa diciendo que
esta restricción no es un impedimento indebido.
Lo que tiene en mente es que al menos podemos analizar y estudiar muchos sistemas de partículas puntuales fundamentales/microscópicas (¡que de todos modos es el caso más importante!) con el principio del trabajo virtual, porque a menudo no hay fuerzas de fricción deslizante involucradas. hacia abajo en estas escalas.
En particular, Goldstein no implica que las fuerzas de fricción por deslizamiento no sean importantes en los sistemas macroscópicos.
3) Más adelante en el capítulo 1, Goldstein nos confronta con otro problema con las fuerzas de fricción por deslizamiento. No se pueden describir con la ayuda de un potencial dependiente de la velocidad. pero solo en términos de la función de disipación de Rayleigh . Esto está relacionado con el hecho de que no existe un principio de acción para los sistemas con fuerzas de fricción por deslizamiento.
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