¿Es la fricción realmente tan importante que los estudiantes deben ignorarla para aprender física básica?

Answer 1

Cuando ignoramos la fricción en las clases, el razonamiento suele ser para simplificar el problema.

La fricción “normal” no es demasiado difícil; existe la fórmula de Coulomb:

[math] F = \ mu R [/ math]

Donde R es la fuerza de reacción normal. Por lo tanto, esto solo requiere el conocimiento de la tercera ley de Newton para su aplicación, y de hecho, aprendimos cómo hacerlo en la escuela secundaria (y12 para el Reino Unido)

La resistencia del aire es otra bestia por completo, es proporcional a la velocidad y al cuadrado de la velocidad:

[math] \ frac {dv} {dt} = bv + cv ^ 2 [/ math]

Esto es mucho más difícil de resolver: requiere el conocimiento de ecuaciones diferenciales que generalmente se encuentran más adelante.

Una vez que podemos resolver estos problemas, no siempre significa que lo hagamos siempre. Normalmente, si solo queremos conocer la respuesta de un campo de juego, hacemos un cálculo simplificado sin fricción, y simplemente lo llamamos una aproximación; en ciertas circunstancias, la aproximación es lo suficientemente buena como para que el tiempo que ahorre sin hacer los cálculos adicionales pueda mejorar. usa el te de beber

Por lo tanto, no siempre ignoramos la fricción, pero lo hacemos cuando todavía no tenemos las herramientas para hacerlo, o si solo queremos una respuesta rápida y sencilla.

Answer 2

No es realmente una cuestión de importancia, sino de complejidad y relevancia para los conceptos.

Cuando enseña a los alumnos física, a menudo no intenta enseñarles cómo resolver una clase específica de problema, está intentando usar problemas para enseñarles un concepto específico. La fricción, que es relevante en cualquier problema del mundo real, a menudo no está relacionada con el concepto central que se enseña. Incluirlo puede hacer que los problemas sean más realistas, pero obstaculizaría la efectividad del problema para la enseñanza.

Probablemente también ayuda a enseñar que la fricción es un factor separado; no solo se integra automáticamente en los escenarios, es otra cosa que explicar.