Cuestión de velocidad y aceleración.

1. La magnitud de la fuerza total que actúa sobre una bola que rueda sin deslizarse por una rampa es mayor que la magnitud de la fuerza total que actúa sobre la misma bola si se desliza por la rampa sin fricción. ¿Verdadero o falso?

Elegí verdadero para este, ya que pensé que si nuestra fuerza tiene que oponerse a la fricción, entonces debe ser mayor que esa fuerza sin fricción. Sin embargo, la respuesta correcta es falsa.

2. La magnitud de la velocidad de un objeto debe cambiar si la magnitud de su aceleración es constante. ¿Verdadero o falso?

Elegí verdadero para este también. Si la aceleración es constante, entonces la velocidad es lineal. Esto resultó ser falso también.

¿Alguien puede explicarme por qué me equivoqué en ambos?

Es bueno que expongas tu razonamiento, pero sería incluso mejor si pudieras aislar las ideas difíciles y hacer una pregunta conceptual en lugar de repetir tu tarea. Por ejemplo, "¿Qué fuerzas actúan sobre una pelota que rueda sin deslizarse y cuáles son sus magnitudes relativas?
¿Por qué el voto negativo?
Si obtuve la respuesta incorrecta, obviamente, no sé lo que estoy buscando. Es por eso que estoy preguntando.
El voto negativo ya fue explicado. No solo publiques tu tarea. Averigua lo que no entiendes y pregúntalo en su lugar. En mi primer comentario, di un ejemplo de una pregunta más apropiada sobre el mismo material.

Respuestas (3)

Mark Me gustó mucho su enfoque, al exponer su razonamiento, tenía suficiente información para descubrir dónde estaban las fallas en su razonamiento. Que para él hacerlo por sí mismo sería mucho más difícil. Las cosas que no me gustaron en su pregunta fueron, la pregunta del título vago, y que se hicieron dos preguntas en un solo hilo. fprime, por poner un ejemplo, dividiría las dos preguntas y las reformularía. Voy a poner la respuesta adecuada después.

La segunda pregunta la podrías haber hecho más directamente.

¿Debe cambiar la magnitud de la velocidad de un objeto si la magnitud de su aceleración es constante?

Luego escribe tu respuesta y justificación a continuación.

Ahora vamos a por las respuestas.

  1. Me parece que entendiste mal el concepto de "fuerza total que actúa sobre un objeto". Cuando dice fuerza actuando no quiere decir que le vamos a aplicar una fuerza. Es decir, enumerar todas las fuerzas que se aplican sobre él y sumar todo vectorialmente. En este caso solo existe el peso, la normal y la fuerza de rozamiento. Mira la imagen de abajo e intenta hacer la suma vectorial. Recuerda que en uno de los casos la fuerza de fricción está ausente, así que imagina la imagen sin ella. ¿Lo entendí bien? Quiero decir, ¿la respuesta tiene sentido ahora?

texto alternativo

  1. Ese es un concepto erróneo muy común de la aceleración, con el que luché cuando lo estaba aprendiendo. El problema radica en la falta de coincidencia de la definición popular de aceleración y la definición formal de aceleración.

La definición con la que está trabajando es probablemente. "La aceleración es la tasa por la cual cambia la magnitud de la velocidad". Mientras que la definición formal de aceleración es "La aceleración es la tasa por la cual cambia la velocidad". Ahora, debido a que la velocidad tiene la propiedad de dirección, puede cambiar su dirección sin cambiar su magnitud. Cambiar de dirección ES un cambio de velocidad.

De hecho, usamos la definición incorrecta en nuestra vida diaria. Cuando decimos no acelerar al girar en una curva. Nos referimos a no pisar el acelerador. Pero según la definición formal, es imposible girar sin acelerar. Entonces, cuando escuchamos esta frase, sabemos que la persona no está usando el concepto de aceleración formal.

Entonces debe comprender que en la pregunta se debe asumir la definición formal. Porque es esta definición la que se utiliza en el ámbito profesional. Así que tenga cuidado, todos los libros y artículos de física e ingeniería asumen esta definición formal de aceleración.

La solución a 2. se puede encontrar también para la definición informal de aceleración (o aceleración en 1D). Es decir, la aceleración es igual a cero. Es muy posible que esta sea una solución accidental que no estaba destinada a esa pregunta. En ese caso es una pregunta mal formulada.
Bernardo: ¿Cómo incluyes el diagrama en las respuestas o preguntas?
@Bernado .. simplemente haga clic en el botón de imagen a la derecha de las llaves.

Voy a comentar solo la primera pregunta. La suma de las fuerzas es igual a la aceleración, así que supongo que esta pregunta mal redactada se reduce a qué bola está acelerando más: a) Con fricción y aceleración angular, o b) Sin fricción y aceleración angular cero.

Desde una perspectiva energética, puede sospechar que con la fricción, parte del trabajo realizado se destina a hacer girar la pelota y, por lo tanto, quedará menos para moverla linealmente.

Las matemáticas también respaldan este argumento si calcula todas las fuerzas/momentos, así como el movimiento de rotación requerido para cada escenario.

Solo te daré pistas (muy obvias) porque no quiero resolver el problema por completo para ti (es mejor que lo resuelvas por tu cuenta).

Pista para 1: solo piensa qué tipo de fuerzas hay en ambos casos.

Pista para 2: piensa en todos los valores posibles que podría tener la constante.

Sugerencia para 2 para una solución diferente: piense en más dimensiones.

Bueno, esto no es una tarea que estoy revisando para un examen y ya sé las respuestas, así que no sé el punto de las pistas, es solo una pregunta conceptual.
Pista para 1 (parte 2): la fuerza total es la suma vectorial de todas las fuerzas...
Sugerencia para 2b: la velocidad de un objeto no es lo mismo que la magnitud de la velocidad (también conocida como velocidad).
@fprime: saber las respuestas no es nada sin entenderlas. Solo te di pistas porque creo que será bueno que pienses un poco más por tu cuenta (luego puedes hacer preguntas más específicas). Siempre podemos darle respuestas completas más tarde, pero cuando las vea, perderá la oportunidad de resolver el problema por su cuenta. Es principalmente a través de la resolución real (a diferencia de la lectura) que se desarrolla la intuición física (o cualquier otra).
@Sklivvz: eso es lo que pensé primero también, pero luego me di cuenta de que el problema podría haber sido para una dimensión donde las dos nociones concuerdan (excepto por el signo). Y luego me di cuenta de que existe otra (extraña) solución.
Cuestión de velocidad y aceleración.
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