Fuerzas ficticias y fuerzas internas

Digamos que tengo dos bloques uno encima del otro y el de abajo está acelerado (en relación con el suelo) con una aceleración horizontal a . Me gustaría entender cuál es la aceleración máxima. a metro a X puede ser tal que el cuerpo superior no se mueva en relación con el inferior.

Si trabajo en el marco acelerado, puedo asumir la fuerza de fricción F F = m metro gramo puede equilibrar la fuerza de traslación ficticia (magnitud metro a ) tal que el bloque se quede quieto. Esto significa:

metro a metro a X = metro gramo m metro a X y por lo tanto a metro a X = gramo m metro a X .
Dónde m es el coeficiente de fricción estática.

¿Cómo haría un análisis similar desde un marco de referencia inercial?

Respuestas (1)

En el marco del suelo:
El bloque superior experimenta Fricción en la dirección de movimiento del bloque inferior. Esta es la única fuerza que actúa sobre el bloque superior.
entonces metro a metro a X = metro gramo m donde a es la aceleración del bloque superior igual a la aceleración del bloque inferior.

PD- Las fuerzas sobre el bloque de abajo serán la fuerza externa que tira de él, y el rozamiento opuesto a la fuerza externa del bloque de arriba.

Gracias. Este es exactamente mi punto. Desde el marco de inercia, muchas variables físicas son engañosas; por ejemplo, la fricción parece estar realizando un trabajo positivo. Además, en la situación en la que hay una aceleración relativa entre los dos bloques (porque a es demasiado alta), solo puedes calcular la aceleración de la parte superior usando una fuerza de inercia y tratando de equilibrarla con fricción. ¿O me estoy perdiendo algo aquí?
Desde el marco de inercia, de hecho, la fricción realiza un trabajo positivo en el bloque superior. Pero en el marco acelerado, no se realiza trabajo por fricción ya que no hay desplazamiento. Entonces ** El trabajo realizado por una fuerza depende del marco. ** Continuando en la situación donde está presente el movimiento relativo entre los bloques, la fricción es máxima y es la única fuerza en el bloque superior, así que solo aplique F=ma. Para el bloque inferior, la fuerza externa, que tira de él, se opone a la fricción, que de nuevo es máxima. Así que aplica de nuevo, F=ma.
Llevemos esto más lejos y supongamos que el bloque inferior está en ángulo, como una cuña. En este caso, si el bloque inferior tiene una aceleración a y no quiero que el superior se mueva en relación con él, obtengo respuestas muy diferentes en: - el marco inercial (el bloque superior se mueve horizontalmente con la misma aceleración que la cuña) - el marco acelerado (con una fuerza de inercia horizontal con Finer = -ma) Esto se debe a que el movimiento esperado es cualquiera de las situaciones es diferente: arriba y abajo de la cuña en el inerte
Esto se debe a que el movimiento esperado en cualquier situación tiene una dirección diferente: - horizontal en el marco inercial (con aceleración a) - arriba y abajo de la cuña en el marco acelerado (en equilibrio). La versión del marco inercial, tal como la formulé, me parece una tontería. En este marco, se espera que el cuerpo en la cuña avance horizontalmente con una aceleración distinta de cero mientras mantiene el contacto (es decir, a través de la fuerza normal) con la cuña.
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