¿Qué fuerza nos permite caminar? ¿Fricción o reacción normal?

Sé que esta pregunta se ha hecho aquí antes, pero estoy un poco confundido con todas las respuestas. Entonces, cuando nos movemos, aplicamos fuerza sobre el suelo en dirección hacia atrás. Entonces, ¿el suelo está aplicando una fuerza sobre nosotros en la dirección de avance en virtud de la fricción o en virtud de una reacción normal?

Algunas respuestas parecen sugerir que es lo primero, mientras que otras dicen que la fricción es la fuerza de reacción. Solía ​​pensar que la reacción normal es la fuerza que solo existe para que los objetos sólidos no se atraviesen entre sí.

¿Alguna vez has intentado caminar sobre hielo realmente resbaladizo?
Si le preguntas a Bill Nye, es fricción...
Imagina eliminar la fricción de la ecuación, por ejemplo, estás parado sobre hielo... bueno, ahora imagina eliminar la fuerza normal de la ecuación, por ejemplo, eres un fantasma...

Respuestas (6)

Ambos son necesarios para caminar. .

Necesita fricción para acelerar cuando quiere comenzar a caminar, dejar de caminar, cambiar la velocidad mientras camina, etc. Esto se debe a que necesita una fuerza horizontal para cambiar su velocidad horizontal. Esta fuerza es la fricción. Surge debido a las interacciones entre tus pies y el suelo sobre el que caminas. Por lo tanto, según la tercera ley de Newton, el suelo es empujado por la fricción en la dirección opuesta a tu aceleración horizontal.

Sin embargo, no descarte la fuerza normal. Es una fuerza vertical (en terreno llano). Por lo tanto, esta fuerza es lo que evita que aceleres hacia el suelo debido a la gravedad. También es uno de los factores para determinar qué tan fuerte puede ser la fuerza de fricción mencionada anteriormente. Una fuerza normal mayor normalmente significa una fuerza de fricción posible mayor antes de que se produzca el deslizamiento entre los pies y el suelo. Por lo tanto, sin la fuerza normal tampoco serías capaz de caminar.


Por supuesto, otras fuerzas como la gravedad, las fuerzas internas de su cuerpo, etc., también son importantes para caminar. La física de caminar puede volverse bastante compleja. Sin embargo, usted acaba de preguntar acerca de estas dos fuerzas (fricción y fuerza normal), así que solo me concentraré en esas dos.

Además, no hay fricción sin una fuerza normal. El rozamiento está limitado por el peso multiplicado por el coeficiente de rozamiento estático (o de rozamiento dinámico, dependiendo de si los pies/zapatos se agarran firmemente al suelo/suelo o se deslizan contra él). Sin peso (causado por la fuerza normal) no hay fricción en absoluto.
@MontyHarder Sí. Digo esto en mi respuesta. La fuerza normal determina la fuerza máxima de la fuerza de fricción estática.
No necesitas la fuerza nuclear fuerte para caminar. Bueno, supongo que sí, de lo contrario, tus átomos que no son de hidrógeno explotarían y te convertirías en una nube de plasma de hidrógeno. Lo que dificulta caminar. Así que hay eso. ¿Tal vez podría prescindir de la fuerza nuclear débil?

El hielo carece de la fricción. El agua carece de la fuerza normal. Dado que caminar sobre el hielo es difícil y caminar sobre el agua es imposible (para la mayoría de nosotros), diría que ambos son importantes.

El agua carece de una fuerza normal suficiente para que los humanos caminen al menos sobre su superficie. Siento que uno podría argumentar que la fuerza de flotación es una fuerza normal. Y luego están los animales que pueden deslizarse/correr sobre la superficie del agua. El agua todavía interactúa con la materia.
Si te pones en marcha lo suficientemente rápido, puedes restaurar la fuerza normal del agua...
Esto no se siente como un argumento muy fuerte. También se podría decir que el hielo es transparente y el agua es transparente, pero el suelo es opaco, por lo que la opacidad es importante para caminar.
@Moyli Ese argumento es falso ya que puedo caminar sobre vidrio, que es transparente.
@MobyDisk Ese es el punto que Moyli está tratando de hacer....
@Moyli Pero la pregunta original no preguntaba "se requiere opacidad para caminar". La pregunta original planteaba que se requiere uno de fricción y normal. La respuesta de BDTP demuestra que solo uno de ellos no es suficiente. No está dando una clase magistral de razonamiento deductivo. No está tratando de presentar la lista exhaustiva de lo que se necesita y lo que no se necesita para caminar. Ha demostrado que la pregunta es defectuosa y que ambos son necesarios, muy claramente.
@Moyli No es un argumento riguroso, pero ayuda mucho a la intuición.
@Mochops Quiero decir que técnicamente es un argumento defectuoso. El argumento es "si esta superficie no tiene alguna propiedad y es difícil caminar sobre ella, esa propiedad debe ser esencial para caminar". Lo cual es un argumento falso como lo muestra Moyli. El argumento nos parece correcto porque la conclusión es correcta. La respuesta de jpaugh es mejor. No es un buen argumento, pero al menos te hace pensar.
@AaronStevens De hecho. El argumento debería haber sido "esta superficie es difícil de caminar porque no tiene ninguna propiedad".

La fuerza de fricción es proporcional a la fuerza normal y también perpendicular a ella. ( http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/frict3.html ). Así que ambos están relacionados en mi opinión. La fuerza normal no está necesariamente en la misma línea que la gravedad (por ejemplo, cuando la superficie está inclinada).

Es la fuerza de Fricción, en última instancia, la que te hace caminar. Si el coeficiente de fricción es cero (por ejemplo, en una superficie de vidrio, si aplica mucho aceite, habrá un coeficiente de fricción cercano a 0), entonces no podrá caminar porque la fuerza de fricción (= coeficiente de fricción * Fuerza normal) será 0.

Puede que me equivoque, pero este es mi simple entendimiento.

Puedes caminar por la fricción, no por la fuerza normal. Para ver esto, intente caminar sobre una superficie de baja fricción, como mármol mojado. Tendrá dificultad, aunque la fuerza normal no haya cambiado (todavía es igual a su peso).

Otra forma de ver esto es notar que la dirección de la fricción es horizontal mientras que la fuerza normal es vertical, y estás tratando de moverte horizontalmente.

La fuerza normal no ayuda a caminar directamente hacia adelante, pero sigue siendo importante. Si no fuera así, "caminar por el tablón" no sería un método eficaz para los piratas.
@AaronStevens sin fuerza normal, tampoco hay fricción, sí.
Se requiere una fuerza normal para la fricción, y se requiere fricción para caminar, por lo que no se sigue que no se requiera la fuerza normal para caminar.
Suponga que tiene una herramienta de corte que le permite cortar briquetas de hielo con suficiente masa (más de un kilogramo, por ejemplo). Levantas una briqueta de este tipo y la lanzas en la dirección opuesta al movimiento previsto. Por lo tanto, ni la fuerza de fricción ni la fuerza normal son necesarias para su movimiento. ¿O tal proceso es fundamentalmente imposible?

Podría decirse que las respuestas existentes son incompletas. Al caminar, parte de la fricción involucrada se debe a una reacción normal.

Hay dos tipos principales de fricción. La primera es que si ambas superficies en contacto tienen una topología desigual, entonces claramente, cuando se juntan, los bits que sobresalen chocarán entre sí y causarán fricción en la escala macro. El segundo son las atracciones intermoleculares entre las superficies en contacto, que es la razón principal por la que el caucho (real) es bueno para hacer que las suelas de los zapatos sean antideslizantes.

Debe quedar claro que el primer tipo es explícitamente una instancia de fuerzas de reacción normales que subyacen a la fricción resultante. Pero para el segundo tipo, cuando una partícula A en una superficie es atraída por una partícula B en la otra superficie, tirar de A en una dirección dará como resultado un tirón en B en una dirección similar, y simplemente no encaja en la categoría de "reacción normal", aunque es el mismo principio subyacente que las fuerzas deben equilibrarse en equilibrio (que en este caso corresponde al no deslizamiento).

Técnicamente, se requieren tanto fuerzas normales como de fricción: la fuerza normal te sostiene verticalmente al oponerse a la fuerza de la gravedad que te empuja hacia abajo. La fuerza normal también afecta la fuerza de fricción estática máxima, que es la fuerza más pequeña requerida para que tus pies se deslicen, o la cantidad máxima de fuerza que puedes aplicar horizontalmente al suelo sin resbalar.

La fuerza de fricción que te ayuda directamente a caminar; proporciona una fuerza que te “empuja” hacia adelante, así que directamente te ayuda a caminar.

Sin embargo, la fuerza de fricción es 'impulsada' por la fuerza normal (son directamente proporcionales, por lo que si no hay fuerza normal, no hay fuerza de fricción), por lo que si la fuerza normal no estuviera presente, la fuerza de fricción tampoco lo estaría.