Problema con fuerza de rozamiento

[Hernan_ER]

Hola. He estado intentando hacer el siguiente problema de evaluación moddle pero no consigo una respuesta que esté dentro de la multiple-opción:



El surfista de la figura, de masa 70kg, está parado sobre una tabla que forma un ángulo de 10º con la horizontal. La ola lo acelera hacia la derecha a razón de 1,0 m/s^2  . Existe una fuerza que impide que el surfista deslice sobre la tabla. Calcule la fuerza que impide que el surfista deslice sobre la tabla. ?de que origen es esa fuerza?


Yo lo que hice fue  analizar el surfista únicamente y como hay una aceleracion horizontal entonces hay una fuerza de la ola   en direccion horizontal derecha. Ahí la descompuse en los ejes... y sólamente lo analicé en el eje x (ya que el eje y no me importa porque s que no sé mueve) y me quedó asi:





Luego calculé el peso en el eje x:



Por lo tanto la fuerza de fricción tiene que ser la diferencia de estas dos y en dirección de $$F_o__x$$  y serian 50N pero esa opción no está para elegir. ¿Cuál es el error? Gracias

[Jabato]

Veamos que ocurre en este caso. En primer lugar hallamos las componentes según la dirección de la tabla de la inercia del surfista y de su peso.

La primera toma el valor:



La segunda vale:



y piensa que ambas componentes son negativas, es decir ambas fuerzas empujan al surfista hacia la parte posterior de la tabla, luego el rozamiento debe ser capaz de compensar su suma:

fuerza que debe estar dirigida lógicamente hacia la parte anterior de la tabla, es decir ser positiva.

Saludos, Jabato.

[Hernan_ER]

A que te referis con la fuerza incercia ? De donde surge? Y que fue lo que estuvo mal de mi razonamiento? Eso no lo entiendo... muchas gracias por contestar

[Jabato]

La fuerza de inercia para un movil de masa m y acelerado con aceleración a siempre es igual a:

de manera que compensa siempre a la resultante de las fuerzas aplicadas, ¿según Newton no?

El error de tu razonamiento estuvo en no considerar el signo de las fuerzas que calculaste. Si lo hubieras hecho habrías llegado a la misma conclusión que yo.

Saludos, Jabato.

[Hernan_ER]

Ahhh! claro! Yo tome la fuerza de incercia (que seria la de la ola) hacia adelante pero es hacia atras. Ahora entiendo. muchisimas gracias por la ayuda Jabato

[Jabato]

Un placer, como siempre.

Saludos, Jabato.

[el_manco]

Hola

 Hernan_ER: en las reglas del foro se indica que no deben de ponerse en los mensajes imágenes ubicadas en servidores externos al foro.

 Además has colocado las fórmulas también como imágenes, en lugar de en LaTeX.

 Esto ha sido corregido desde la administración.

Adicionalmente no has colocado ni una sóla tilde en tus mensajes. Por favor: corrígelos.

Saludos.

[Hernan_ER]

Perdón, no me acordé de eso. Es que lo publiqué en foro moddle de mi facultad y era mas fácil copiarlo y pegarlo. Y no sabía que eran tan estrictos con las faltas de ortografía. Yo creo que si un extranjero viene a un foro que no es de su idioma entonces lo hace porque está preparado; usar traductor es inútil, ¿realmente creen que por más tilde que pongamos un traductor hará correctamente su trabajo de "traductor"? NO! Lo único que hace es traducir palabra por palabra aún si le metemos tildes por todos lados. En ningún foro he visto que le den prioridad a un idioma extranjero, es raro, por ejemplo, yo me uní a uno ingles pero obviamente porque sé el idioma, si no nunca me uniría ya que no voy a requerirles que escriban el idioma tal cual es y tampoco me gustaría ya que aprender un idioma también involucra expresiones coloquiales, abreviaciones y por qué no, faltas también, cosa característica de CUALQUIER foro e Internet. De todas formas, si lo requieren, lo haré sin ningún problema, es solo mi opinión. Muchas gracias por la advertencia el_manco.

[el_manco]

Hola

Perdón, no me acordé de eso. Es que lo publiqué en foro moddle de mi facultad y era mas fácil copiarlo y pegarlo. Y no sabía que eran tan estrictos con las faltas de ortografía. Yo creo que si un extranjero viene a un foro que no es de su idioma entonces lo hace porque está preparado; usar traductor es inútil, ¿realmente creen que por más tilde que pongamos un traductor hará correctamente su trabajo de "traductor"? NO! Lo único que hace es traducir palabra por palabra aún si le metemos tildes por todos lados. En ningún foro he visto que le den prioridad a un idioma extranjero, es raro, por ejemplo, yo me uní a uno ingles pero obviamente porque sé el idioma, si no nunca me uniría ya que no voy a requerirles que escriban el idioma tal cual es y tampoco me gustaría ya que aprender un idioma también involucra expresiones coloquiales, abreviaciones y por qué no, faltas también, cosa característica de CUALQUIER foro e Internet. De todas formas, si lo requieren, lo haré sin ningún problema, es solo mi opinión. Muchas gracias por la advertencia el_manco.

Más allá de las razones concretas a las que aludes y que aperarecen en las reglas, simplemente es una marca de estilo del foro tratar de cuidar el castellano.

Tampoco somos talibanes del asunto; en todo caso un poco pesados recordando a aquel que nos parece descuida la ortografía que no lo haga.

Espero que mi recordatorio no te haya resultado agresivo.

Saludos.

[Hernan_ER]

Hoy fui a clase de teórico y nos explicaron lo de fuerzas ficticias y me surgió la duda puesto que tomamos la Inercia como una fuerza real. Bueno, segun lo que entendó la Inercia no forma parte de las fuerzas porque no está en un sistema inercial, si no que está en uno no inercial pero no entiendo como se aplica eso del sistema no inercial aquí en este caso. Si me pudieras aclarar eso te agradecería!

[Jabato]

 Considera un sistema de referencia solidario con la tabla. En ese sistema aparecen dos fuerzas aplicadas sobre el surfista, una de ellas debida a la aceleración de la gravedad y es su peso propio, tan real como lo pueda ser el campo gravitatorio, y la otra es ficticia debido a que el sistema de referencia no es inercial (la tabla sufre una cierta aceleración) y esta fuerza es claro la fuerza de inercia que "percibe" el surfista y que lo empuja hacia atrás, conforme a lo que ya te indiqué. Es la misma fuerza que nos llegaría a tirar al suelo si no nos agarráramos cuando vamos en el autobús y éste arranca.

Lee un poco sobre fuerzas ficticias, por ejemplo aquí:

Fuerzas ficticias

Saludos, Jabato.

[Hernan_ER]

Muchas gracias Jabato pero este ejercicio se podria realizar desde un punto inercial, no es asi? Porque antes de la letra me dicen que pueden y deben ser resueltos desde un sistema de referencia inercial. En ese caso, como seria?

[Jabato]

No sé muy bien que quieres decir con "desde un punto inercial". Si fueras algo más explícito quizás pueda ayudarte.

Saludos, Jabato.

[Hernan_ER]

Me refiero desde un sistema de referencia inercial.

Estoy en el mismo problema con este ejercicio: rinconmatematico.com/foros/index.php/topic,55489.0.html

[Jabato]

Pues bastaría con elegir un sistema inercial, ó en reposo, por ejemplo el de un observador situado en la orilla de la playa. Para este observador la ola empuja a la tabla y la tabla empuja al surfista. Solo tienes que calcular el último empuje sabiendo cual es el movimiento producido, segunda ley de Newton ¿no?

Si conoces el movimiento de un cuerpo (el surfista) y su masa, conoces también la resultante total de las fuerzas que se le aplican. Como sabes el peso te falta solo el empuje de la tabla, que es precisamente la fuerza que buscas. Coser y cantar, que dicen en mi pueblo. Debes tener en cuenta que las fuerzas perpendiculares a la tabla están compensadas con la reacción del agua y considerar solo las componentes de las fuerzas paralelas a la tabla que son las que actúan en este caso. Muy fácil ¿no?

Saludos, Jabato.

[faller]

Yo tengo una duda Jabato! por ejemplo la fuerza que impide que el tipo(surfista) caiga cn la aceleracion es en direccion de la misma y la calculamos es aprox 70N pero de izquierda a derecha
por otro lado la F que impide que se deslice hacia atras con la inclinacion es de 120 aprox pero es en direccion de atras a adelante, quedando totalmente ortogonal a la anteriormente calculada...
A lo que quiero llegar es xq sumas directamente los modulos de los vectores? no tendrias que usar Pitagoras? 140N aprox???
Mi duda es el xq se suman asi como asi y no cn pitagoras

[Carlos Ivorra]

Yo tengo una duda Jabato! por ejemplo la fuerza que impide que el tipo(surfista) caiga cn la aceleracion es en direccion de la misma y la calculamos es aprox 70N pero de izquierda a derecha
por otro lado la F que impide que se deslice hacia atras con la inclinacion es de 120 aprox pero es en direccion de atras a adelante, quedando totalmente ortogonal a la anteriormente calculada...
A lo que quiero llegar es xq sumas directamente los modulos de los vectores? no tendrias que usar Pitagoras? 140N aprox
Mi duda es el xq se suman asi como asi y no cn pitagoras

No se están sumando módulos de vectores (ciertamente eso sería incorrecto), sino proyecciones. Sobre el surfista actúan dos fuerzas: el peso y el rozamiento con la tabla, y la ley de Newton afirma entonces que

.

La cuestión es que esta igualdad vectorial sigue siendo cierta si sustituimos cada vector por su proyección en la línea marcada por la tabla (técnicamente, la proyección es una aplicación lineal). La proyección del peso es , la proyección de es su módulo , pues la fuerza tiene la dirección de la tabla, y la proyección de la aceleración es . En total queda:

,

de donde se sigue la respuesta dada más arriba.

Por cierto, faller222, conviene que leas las normas del foro. Verás en ellas que las abreviaturas que te he señalado en rojo no están permitidas en el foro. Tenlo en cuenta para los próximos mensajes.