La velocidad de un vehículo mientras toma un giro circular es tangencial a la trayectoria circular. La fricción se opone al movimiento relativo entre el suelo y los neumáticos. Entonces, ¿cómo actúa la fricción radialmente hacia adentro?
En otras palabras, ¿por qué el automóvil tiende a moverse radialmente hacia afuera aunque su velocidad sea tangencial?
Los neumáticos/ruedas son objetos interesantes. En el caso ideal, permiten una restricción cero al movimiento en el plano de la rueda (movimiento de balanceo) y evitan el movimiento perpendicular al plano de la rueda (movimiento lateral).
Entonces, aunque el automóvil avanza, la zona de contacto de la llanta y el suelo no se mueven entre sí. Suponemos que la fricción es cero cuando el automóvil avanza en línea recta.
Cuando se cambia la dirección de la llanta (girando el volante), un componente de la velocidad del vehículo ahora es perpendicular al plano de la llanta. El neumático intenta resistir este movimiento y aparece una fuerza de fricción. Debido a que esta fuerza está en la parte delantera del automóvil, mueve el automóvil hacia los lados y lo gira (y se convierte en una fuerza centrípeta).
Sabemos que siempre que un cuerpo realiza un movimiento circular tiene que haber una aceleración centrípeta que provoca este movimiento circular. La única fuerza que aparentemente puede proporcionar la aceleración centrípeta es la fuerza de fricción.
Cada vez que un cuerpo está dando una vuelta circular , está siendo acelerado ya que su ángulo cambia constantemente. En este punto entra en juego la inercia , o simplemente una fuerza que se resiste a la aceleración o al cambio de dirección.
Esta fuerza de inercia actúa en dirección opuesta al cambio en la dirección de movimiento del cuerpo. Mientras que la fricción , actúa contra esta fuerza de inercia , y por lo tanto, la fricción actúa radialmente hacia adentro.
Esta es la razón por la que durante las lluvias, un automóvil patina fácilmente, en una dirección opuesta a la dirección en la que el cuerpo está tratando de girar . Como hay menor fricción entre las ruedas de un automóvil y el suelo durante las lluvias.
Espero que esto ayude.
Lo que obtengo de esta pregunta es que el automóvil tiene una tendencia a caer radialmente hacia afuera si la reacción normal de la rueda (que está más cerca del centro del giro) se vuelve cero, es decir, cuando las ruedas internas se levantan del suelo. Si el automóvil Si hubiera sido un cuerpo liso con dimensiones despreciables, entonces tendría tendencia a patinar tangencialmente, sin embargo, el vuelco de un automóvil es el resultado de pares desequilibrados que actúan sobre el caramelo, no debido a la fricción que actúa radialmente.
Puede obtener esto con el ejemplo de un automóvil de carreras de fórmula 1 que tiene un centro de gravedad bajo y una base ancha que lo hace más estable a altas velocidades y menos susceptible a volcarse. Espero que ayude.
La fuerza de fricción interviene para contrarrestar (hasta cierto límite) cualquier fuerza que actúe sobre el vehículo. En la dirección radial, la fuerza centrífuga actúa sobre el vehículo, por lo que habrá fuerza de fricción en esa dirección.
La tendencia del automóvil a moverse radialmente hacia afuera se debe a su inercia (recuerde la primera ley del movimiento de Newton).
jerbo sammy
Juan Alexiou
Un hombre