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Transcripción del video

digamos que tomamos nuestro tennessee en lugar de dejarlo en el suelo imaginemos que lo vamos a empujar contra la pared la pared va a ejercer una fuerza normal de la misma manera que lo haría el suelo pero cuando eso sucede las personas comienzan a preocuparse un poquito ya que el problema se vuelve un poco más extraño digamos que tenemos una fuerza diagonal aquí que llamamos f4 esta fuerza evita que el tenis calle pero también empuja el tenis contra la pared por lo que vamos a tener de nuevo una fuerza normal vamos a decir que aquí hay un ángulo y este ángulo esxi y aquí la pregunta es cuál será la fuerza normal en este caso este problema es un poquito más extraño pero podemos resolverlo de la misma manera primero dibujamos nuestro diagrama de fuerzas siempre es una buena práctica dibujar cuáles son las fuerzas involucradas aquí por lo que vamos a tener nuestra fuerza normal pero primero deberíamos dibujar nuestra fuerza de gravedad la gravedad es fácil siempre va a apuntar hacia abajo por lo que tenemos m por g hacia abajo y vamos a tener una fuerza normal pero muchas personas se equivocan aquí van a quedar dibujar la fuerza normal hacia arriba normalmente va hacia arriba porque muchos problemas se plantean en contacto con el suelo con una superficie horizontal pero ahora esto está en contacto con una superficie vertical y la palabra normal en la frase fuerza normal no se refiere algo aburrido o común se refiere a normal en el sentido matemático sinónimo de perpendicular perpendicular a la superficie que ejerce esta fuerza en este caso la superficie es la pared es vertical y no perpendicular a la pared va a salir de esa pared y se va a mover hacia la derecha por lo que el muro va a empujar el zapato hacia la derecha para evitar que el zapato se meta en la pared y esto puede parecer algo raro tenemos una fuerza normal va hacia la derecha y tengo otra fuerza que es mi f4 y dibujo mi fuerza f4 que luce así estas son mis fuerzas son las únicas fuerzas que tengo aquí y aquí no vamos a tener ficción vamos a suponer que el zapato está quieto en la pared y ahora queremos encontrar la fuerza normal que hacemos de nuevo vamos a usar la segunda ley de newton es igual a la fuerza neta entre la masa y eso es en cierta dirección en este caso vamos a usar la dirección horizontal ya que la fuerza que queremos encontrar la fuerza normal está la dirección horizontal a que va a ser igual me aceleración en la dirección horizontal pues si pensamos en esto como estoy empujando el zapato en la pared lo más probable es que no tenga ninguna aceleración horizontal incluso aunque se estudia resbalando hacia arriba y hacia abajo lo más probable es que no se esté metiendo hacia la pared por lo que lo más seguro es que se quede quieto en el plano de este muro por lo que no vamos a tener ninguna aceleración horizontal es decir no voy a tener ningún movimiento en la dirección horizontal puedo tener una vertical pero no en la horizontal no hay ningún cambio en la velocidad aquí en la dirección horizontal ya que el zapato no se va a estar moviendo en esa dirección así que nuestra aceleración horizontal va a ser cero eso es igual a la fuerza neta dividido entre la masa y cuál es la fuerza neta horizontal tengo fm que va hacia la derecha como va hacia la derecha voy a considerarla como una fuerza positiva y de mí f4 una parte de esta fuerza va a empujar hacia la izquierda y como lo hice antes voy a descomponer esta fuerza en sus elementos horizontales y verticales una parte de esta fuerza funciona horizontalmente y otra parte de esta fuerza funciona verticalmente para encontrar esta eje 4 en la dirección x que es lo que tengo que poner en mi forma nada acá ya que es el componente que me interesa en esta dirección sólo me interesa la fuerza horizontal el componente vertical no lo estoy considerando recordamos que estamos considerando nuestra segunda ley de newton en la dirección horizontal solamente para despejar efe 4 x voy a usar mi seno ya que este ángulo está opuesto este lado por lo que voy a usar seno de fi que es igual al eje 4 en la dirección x entre la hipotenusa que es mi fuerza total f4 eje 4 en x va a ser igual a efe de cuatro por el seno de fi y ahora voy a usar esto aquí arriba pero tengo que tener cuidado con los signos está f 4 x va hacia la izquierda por lo que debo considerarla como negativa aquí escribo - f 4 x por el seno de ji multiplicó ambos lados por m me sigue quedando 0 en el lado izquierdo que es igual a fn - f 4 x 0 def y y ahora cuando despejó fn mi fuerza normal me queda que mi fuerza normal es igual a efe 4x por el seno de fi ya que sume este f40 de fi en ambos lados de la ecuación y eso tiene sentido ya que lo que está pasando en estas superficies y la razón por la que tenga una fuerza normal es porque cualquiera que sea la fuerza que están ejerciendo estas superficies entre sí va a evitar que el objeto atraviese la superficie efe 4x seno de fi está empujando hacia la superficie por lo que la fuerza normal tiene que equilibrar esto tiene que tener la misma magnitud para evitar que haya alguna aceleración al menos horizontalmente y aquí no hay otras fuerzas involucradas podríamos agregar más fuerzas y ustedes ya saben qué hacer en este caso si agregamos otra fuerza aquí que llamamos f5 aquí habría otra fuerza nuestro diagrama f5 y ustedes ya saben cómo tratar esto aquí estaría la fuerza apuntando hacia la izquierda por lo que nuestra ecuación pondríamos con signo negativo - f 5 aquí también estaría menos f5 tendríamos que sumar la en ambos lados lo que nos queda que aquí sería aún más f5 qué pasa si sumamos una fuerza vertical tendríamos esta fuerza hacia arriba que llamamos f6 pues esto no me va a afectar mi fuerza normal horizontal está f6 no me está afectando como se están empujando mutuamente estas superficies así que esto ni siquiera lo consideró esta fuerza vertical no me estaría afectando mi fuerza normal que en este caso es horizontal y también aquí la gravedad no me está afectando esta fuerza normal ya que la gravedad estaría ejerciendo su fuerza de forma vertical y me fuerza normal está en la dirección horizontal así que en pocas palabras la fuerza normal no siempre se me por g la fuerza normal sólo va a existir o va a ser diferente de cero cuando tenemos dos superficies en contacto que están empujando mutuamente podemos cambiar el valor de la fuerza normal agregando fuerzas que afecten a esa superficie y que actúen sobre este objeto y si tenemos alguna fuerza con un ángulo para calcular la fuerza normal debemos asegurarnos de sólo usar el componente de esta fuerza en ángulo que se esté ejerciendo en la dirección de nuestra fuerza normal ya que será la única que va a afectar a ésta y para despejar lo vamos a usar la segunda ley de newton