Não sei Quem criou esse desafio maluco, a ideia é colocar alguém em uma tigela de gelo esculpida e ver se consegue escapar. Confira! A tigela tem o formato do interior de uma esfera, com a inclinação tornando-se mais íngreme à medida que as laterais sobem. Se você achar que as calçadas geladas são escorregadias, tente subir uma colina em calçadas geladas.
O que você faz quando se depara com um problema como esse? Claro, é você quem constrói o modelo físico. Começamos modelando como as pessoas andam em terreno plano e depois aplicamos isso a encostas escorregadias. Na verdade existem três planos de fuga possíveis, e eu gerei uma animação usando esse modelo para que vocês possam ver como eles funcionam. Primeiras coisas primeiro:
Como as pessoas andam?
Ao passar da porta da frente até a caixa de correio, você provavelmente não pensa na mecânica envolvida. Você resolveu esse problema quando era criança, certo? Mas este é o trabalho dos cientistas. Fazemos perguntas que ninguém nunca parou para fazer.
Aliás, você já se perguntou? Por que o gelo é escorregadio?“Acredite ou não, não sabemos. A razão direta é a presença de uma fina camada de água na superfície. mas por que?O filme líquido existe mesmo em temperaturas abaixo de zero. Físicos e químicos vêm debatendo isso há séculos.
Em qualquer caso, para começar a andar é necessária força na direção do movimento. Isso ocorre porque uma mudança no movimento é um tipo de aceleração, e a segunda lei de Newton afirma que a força resultante sobre um objeto é igual à sua massa vezes sua aceleração (F = ligado). Se houver aceleração, deve haver uma força resultante.
Então, qual é a força que o leva adiante? Agora, quando você dá um passo e pisa com o pé traseiro, seus músculos exercem uma força para trás na terra. E a terceira lei de Newton afirma que para cada ação há uma reação igual e oposta. Em outras palavras, a terra avançar– Direciona uma força chamada força de atrito em sua direção.
A magnitude desta força de atrito depende de duas coisas: (1) dos materiais específicos em contato; Este é o coeficiente (metros) – Normalmente um número entre 0 e 1, quanto menor o valor, mais escorregadio é e menos aderência tem. e (2) a força com que essas superfícies são pressionadas uma contra a outra (chamada força normal).N).
A força normal é um conceito um pouco estranho para iniciantes em física, então deixe-me explicar. geralmente Significa perpendicular à superfície de contato. Este é o impulso para cima que evita que a gravidade mergulhe você no chão. Se você estiver em um terreno plano, essas duas forças serão iguais e opostas e se anularão, de modo que não haverá aceleração vertical.
Uma nota final: existem dois tipos diferentes de coeficientes de atrito. Uma delas é se você tiver dois objetos fixos, como canecas de cerveja em um bar, e quiser saber com que força consegue empurrá-los antes de movê-los. Esse limite é determinado por: estático Coeficiente de atrito (metrosé).
Então, quando o barman desliza a caneca sobre a barra, a resistência ao atrito que determina a distância percorrida pela caneca é determinada por: atlético Coeficiente de atrito (metrosk). Este valor geralmente é baixo porque é mais fácil manter algo em movimento do que iniciá-lo.
Agora você pode quantificar valores estáticos (Ffs) e cinético (Ffoda-se) Força de atrito:
