¿Por qué la fuerza normal en una curva escalonada es diferente de la fuerza normal en un plano inclinado?

Answer 1

Tomemos un escenario sin fricción, la primera imagen es para la curva acumulada y la segunda para el problema del plano inclinado.

Entonces, si solo estamos hablando de fuerza normal, para el mismo objeto en el mismo ángulo de inclinación, tanto la fuerza normal N como la curva inclinada y el plano inclinado son iguales. En el problema del plano inclinado nos preocupa la fuerza con la que el cuerpo se desliza hacia abajo en virtud de su peso, que es mgsin theta para sin fricción o mgsin theta – fricción f, tomando fricción. La dirección de la fuerza es hacia el suelo, por lo tanto, el componente de pecado de mg mgsin theta es la solución. Sin embargo, en superficies curvas nos preocupa en la fuerza centrípeta para mantener el cuerpo en la trayectoria de la curva que está hacia el centro, no hacia abajo, hacia el suelo, por lo tanto, tomamos en consideración el componente del pecado de N normal y Nsin theta es la solución

Por lo tanto, se ve que la fuerza normal N en ambos son iguales, los componentes que elige si es de mg o N depende de si desea obtener la fuerza centrípeta o la fuerza por la cual el objeto se desliza por el plano. Creo que borra todas sus confusiones con respecto a Plano inclinado y problema de curva cocida.

Answer 2

Represente un diagrama de fuerza de un bloque en un plano inclinado.

Ahora dibuja dos puntos rojos en el bloque.

Esas son las luces traseras de un automóvil que se aleja de ti. Es el mismo diagrama. La fuerza normal es en la misma dirección, perpendicular al plano de la superficie (camino).

Lo que sería diferente es que la fuerza normal para el automóvil en movimiento sería mayor, porque además de sostener el automóvil como lo haría si el automóvil estuviera en reposo, contribuye a la fuerza centrípeta que mantiene al automóvil en su trayectoria curva ( dirigido hacia el centro del radio de la curva)

Answer 3

La fuerza normal en un plano inclinado es el componente que mantiene su objeto en la superficie. Pero es mucho más divertido simplemente describir su movimiento desde su propia perspectiva, como conductor de un automóvil, e imaginar que los científicos han creado diferentes campos de gravedad a los que puede acercarse desde diferentes ángulos. Definamos el peso como el componente de fuerza techo a piso del propio automóvil.

1. Si, en lugar de pensar que está conduciendo hacia abajo en un plano inclinado, suponga que inclina su punto de vista para que la gravedad actúe en ángulo desde detrás de su automóvil. Así que serías más ligero, pero también serías acelerado hacia adelante.
2. Si conduces de frente en un campo de gravedad inclinado hacia ti, entonces también eres más ligero, pero tendrás una fuerza de desaceleración que actúa en contra de tu dirección de movimiento. Este es el mismo efecto que subir una colina.
3. Cuando conduce en una curva plana, el campo de gravedad es normal, pero se desvía de la fuerza reactiva en ángulos rectos a su marco.
4. Cuando conduce en una carretera recta inclinada, desde su cuadro, la gravedad se inclina hacia los lados y, por lo tanto, vuelve a ser más liviano, pero también hay una fuerza lateral en su automóvil.
5. Si conduce en una curva inclinada, la gravedad se inclina hacia los lados de su movimiento, y además tiene una fuerza reactiva que también se inclina hacia usted desde el otro lado. Las fuerzas laterales se cancelan, pero los dos componentes tienen una fuerza descendente en su huella que lo hace más pesado en general. La gravedad sola te haría más liviano, pero cuando sumas la fuerza reactiva, eres más pesado, dependiendo de la velocidad.

La ventaja de pensar así es que puedes ver de inmediato cómo cada situación es diferente. Incluso sin hacer las matemáticas.

Answer 4

Las personas bancarias están tratando de moverse hacia un lado; la gente del plano inclinado está tratando de moverse hacia arriba o hacia abajo del plano. Diferentes formas en que quieren moverse, diferentes cosas son importantes.

Answer 5

No soy un profesor de matemáticas, pero tal vez discutir una curva agrupada implica un objeto que se mueve a lo largo de la curva, lo que resultaría en fuerza centrífuga y gravedad. La fuerza normal aún sería normal al plano tangente a la curva en ese punto, por definición, que debería ser un plano inclinado.