Duda sobre el sentido de la fuerza de Rozamiento

Duda sobre el sentido de la fuerza de Rozamiento

de Ignacio Martin Acher Capozzoli -
Número de respuestas: 4

Buenas, tengo duda de como elegir el sentido de la fuerza de rozamiento en algunos ejercicios. Mi duda surge viendo el ejemplo hecho en el video teórico de openfing (video 20) en el que un disco gira con rozamiento sobre una cinta transportadora. En el ejemplo Ariel dice que como la velocidad del punto p (pto del rígido) es mayor a la de c (pto de la cinta transportadora) este se mueva hacia la derecha por lo que el sentido de la fuerza de rozamiento seria hacia la izquierda. Mi intuición me dice que el pto p se mueve girando en sentido horario sobre el disco, por lo que el rozamiento seria en sentido opuesto. 

Por otro lado pensandolo intuitivamente la fuerza que le hace el disco a la cinta es hacia la izquierda por lo que la fuerza que la cinta le realiza al disco seria hacia la derecha. 

Otra pregunta que no esta vinculada a la anterior es si puedo escribir la posición del centro de masa de un rígido visto desde un cierto pto que no pertenece a un sistema inercial. 


En respuesta a Ignacio Martin Acher Capozzoli

Re: Duda sobre el sentido de la fuerza de Rozamiento

de Ricardo Marotti -
Estimado:

¿Podrías especificar en que minuto del video se elige esa fuerza?

Mientras tanto te aclaro que, como se explica en la página 3 de los Apuntes del Curso 2019 sobre Dinámica del Rígido, la fuerza de rozamiento actuando sobre un rígido 1 que desliza sobre un rígido 2, es opuesta a la velocidad relativa del punto perteneciente al rígido 1 respecto al punto como perteneciente al rígido 2. 

Respecto a tu otra pregunta, la respuesta es que si. Aunque no se entiende en qué contexto querés hacerlo o con qué objetivo. 

Saludos: 

Ricardo. 

En respuesta a Ricardo Marotti

Re: Duda sobre el sentido de la fuerza de Rozamiento

de Ignacio Martin Acher Capozzoli -
Gracias Ricardo,
El minuto del video es a partir del 50 hasta el 53 aprox. Leyendo las notas del 2019 me confirma que es como yo estaba pensando y no me cierra lo que se hace en el video.

Respecto a la otra pregunta, para ser mas especifico seria si puedo escribir la posición del centro de masa desde un punto acelerado para después derivarla y hallar la velocidad del centro de masa y aplicarla en el calculo de la energía cinética.
En respuesta a Ignacio Martin Acher Capozzoli

Re: Duda sobre el sentido de la fuerza de Rozamiento

de Ricardo Marotti -

Estimado:

Yendo al video de OpenFing la velocidad del punto del disco es:

(v_0 - \omega R) \vec{i}

y la del punto de la cinta es: 

v_C \vec{i}

Entonces la velocidad relativa del punto del disco respecto a la cinta (la velocidad relativa es la velocidad absoluta menos la velocidad de arrastre) es: 

(v_0 - \omega R - v_C) \vec{i}

Según el caso que se está discutiendo  v_0 - \omega R - v_C > 0 , por lo que la velocidad relativa del disco respecto a la cinta es hacia la derecha ( \vec{i} ) , por lo tanto la fuerza de fricción será hacia la izquierda ( - \vec{i} ) . 

Para aplicar la intuición en este caso hay que razonar así: el punto del disco en contacto con la cinta tiene una velocidad muy grande hacia la derecha (mayor que la de la cinta), por lo tanto la fuerza de rozamiento tenderá a frenarlo oponiéndose a su movimiento. Para ello tiene que hacer fuerza hacia la izquierda. Por acción y reacción, la fuerza del disco sobre la cinta es hacia la derecha, ya que como este punto del disco se mueve muy rápido hacia la derecha tiende a acelerar el punto de la cinta en esa dirección. 

Lo que te debe confundir es que como la cinta se mueve hacia la derecha tenderías a pensar que la fuerza de la cinta sería hacia la derecha, Pero esto es lo que ocurre en el otro caso, cuando la velocidad del punto del disco es menor que el de la cinta:  v_0 - \omega R - v_C < 0 . Aquí la cinta tiende a acelerar el punto del disco, entonces la fuerza de rozamiento es hacia la derecha (porque la velocidad relativa me da hacia la izquierda). 

Respecto a la otra pregunta, tenés que tener cuidado. Porque si hacés eso de escribir la velocidad del centro de masa respecto a un punto acelerado, estarás calculando la energía cinética respecto a un sistema acelerado, y no inercial. No es la energía respecto a un sistema inercial, que si el sistema es conservativo, sería la parte cinética de la energía mecánica que se conservase. 

Saludos: 

Ricardo.