Un bloque de masa está acostado sobre una mesa. Es estacionario porque la fuerza gravitacional se equilibra con la fuerza de la mesa. Pero el cuerpo debe tener una aceleración. y, en consecuencia, su cambio en el impulso debe ser distinto de cero. Pero, ¿cómo es que el cuerpo está en reposo? ¿Hay otros ejemplos en los que un cuerpo está en reposo pero está acelerando?
El cuerpo sobre la mesa no está acelerando porque, como dijiste, la fuerza de la mesa contrarresta la fuerza de la gravedad. La confusión aquí es quizás por el término "aceleración debido a la gravedad", pero eso no significa que tenga que causar una aceleración (al menos una vez que se alcanza un estado estable).
Un objeto que acelera puede estar momentáneamente en reposo. Por ejemplo, si lanzas una pelota al aire hacia arriba, en la parte superior de su trayectoria estará en reposo.
Para profundizar en la respuesta de @rghome, comparemos la situación en la que una masa está "en reposo" sobre una mesa frente a otra masa que está "en reposo" a la misma altura en la parte superior de una trayectoria puramente vertical.
En física, un cuerpo está "en reposo" para un observador cuando está estacionario (inmóvil) en el marco de referencia del observador, es decir, cuando su velocidad es cero. La masa encima de la mesa está en reposo en el marco de referencia de un observador que está quieto en el suelo junto a la mesa. En el mismo marco, permita que otro objeto de la misma masa se lance verticalmente hacia arriba desde el piso junto a la mesa, de modo que la parte superior de su trayectoria quede exactamente a la misma altura que la masa sobre la mesa. En ese instante ambas masas están en reposo (tienen velocidad cero) para el observador.
Pero en ese instante la fuerza neta que actúa sobre la masa sobre la mesa es dónde es la fuerza normal hacia arriba de la mesa. De la segunda ley de Newton
La única fuerza que actúa sobre la masa lanzada es la fuerza de gravedad hacia abajo.
Y su aceleración es
Ambas masas están momentáneamente en reposo pero solo una está acelerando.
Entonces, un cuerpo puede o no estar acelerando cuando está en reposo. Depende de si experimenta o no una fuerza neta.
Espero que esto ayude
Considere el caso de una masa unida a un simple resorte de la Ley de Hooke, descansando en una situación de equilibrio (horizontalmente, verticalmente, sobre un plano inclinado, no importa). Luego, desplazar la masa de la situación de equilibrio colineal con el resorte, definiendo el dirección, por la cantidad y liberar en t=0. El desplazamiento del equilibrio será descrito por
Si toma derivadas de tiempo para encontrar la velocidad y la aceleración, encontrará que cuando la velocidad es cero, la aceleración será máxima.
El cuerpo sobre la mesa está en reposo y no acelera en el marco de referencia de la mesa. Una persona que hace un salto de bungee junto a él en algún momento podrá decir que el cuerpo está en reposo y acelerando con g. Son posibles muchos más marcos de referencia, inerciales y no inerciales, cada uno dando una respuesta diferente.
PM 2 Anillo
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