¿Por qué ' t un coche frenado mueve hacia atrás?

Question

La fuerza neta sobre un objeto es igual a la masa multiplicada por la aceleración, $F = ma$

Cuando me freno en el movimiento del coche, la fuerza neta es negativa, por lo tanto, causando la aceleración resultante también será negativo. Todo esto tiene sentido, pero si la aceleración del coche es negativa, ¿por qué no seguir moviéndose hacia atrás? Sé coches en la vida real venir a una parada, pero estoy teniendo problemas para explicar por qué el coche no seguir acelerando hacia atrás, mientras que los frenos son aplicados, con la física, por así decirlo.

Dónde está la lógica incorrecta?

Answer 1

Una notable propiedad de las fuerzas de fricción es que se resisten al movimiento (a diferencia de otros tipos de fuerzas, que puede resistir el desplazamiento, por ejemplo, que es como un resorte que se comporta). Como resultado de ello, los frenos de su coche ralentizar el movimiento de sus ruedas que produce el movimiento hacia delante de su coche -, pero también más lento el movimiento que produce el movimiento en dirección inversa.

Si usted utiliza otro tipo de fuerza-la aplicación del sistema para ralentizar su coche (por ejemplo, un gigante de la primavera), luego de que su coche iba más despacio, y luego se detiene, y luego comenzar a moverse hacia atrás.

Answer 2

Los coches se mueven porque las ruedas están girando en una dirección determinada. Frenos funcionan haciendo que las ruedas no vuelta, no por lo que los hace girar en la dirección opuesta.

Si en lugar de cerrarse de golpe los frenos se "freno" un coche por tener alguna otra clase de fuerza empujando hacia atrás, como un super gran fan delante de él, entonces sí, podría empezar retrocediendo.

Answer 3

La fricción como la pérdida de energía en vez de la fuerza

Dos objetos se mueven uno respecto del otro tiene un pariente de la energía cinética proporcional a la velocidad a la que se mueve y la rotación que sufren.

Cuando las superficies de estos objetos se pulsan a la vez, la fricción se produce. Esta fricción es sólo un proceso a través del cual esta relativa de la energía cinética se transforma en energía térmica, provocando un aumento de temperatura en ambos objetos, y "la energía del sonido" (el chirrido metálico que puede ser escuchado a veces, cuando frenado), pero esta última parte es insignificante.

Al aplicar esto a las ruedas de un coche y de los frenos, vemos que los frenos y las ruedas no tienen la velocidad relativa pero, mientras las ruedas giran, los frenos no se mueven, ya que se fija para el coche. Esta rotación se produce sólo cuando el coche avanza.

Cuando se presiona el pedal de freno, el sistema en su coche presiona los frenos contra la superficie de frenado en las ruedas, la creación de la fricción y de disipación de la energía cinética de las ruedas, que a su vez frena el coche. Como @senderle señala en su comentario, parte de la energía disipada pueden ser reutilizados en los coches, por ejemplo, la recarga de las baterías. Esto sucede hasta que no hay más movimiento relativo entre las ruedas y los frenos.

Esto significa una de dos cosas:

1. El coche se ha detenido y las ruedas están en reposo. No hay más movimiento relativo de modo que no hay más energía a disipar. El coche no puede ir hacia atrás, porque el coche no tiene ninguna energía (movimiento de la energía cinética, y el coche tiene nada de eso), y hacer que se mueva usted tiene que proporcionar con la energía, no se la llevaran (en la mecánica clásica no se puede tener de negativo de la energía cinética, por lo tanto, 0 es el estado de menor energía)

2. El coche es de deslizamiento (ver @Eric Lippert del comentario). Esto significa que la energía se disipa sólo en la fricción entre el caucho de las ruedas y el suelo. La tasa de disipación en este caso es muy inferior que la de la normal de frenado. Esta es la razón por la ABS se implementa en los vehículos modernos.

Nota: En mi país, cuando las ruedas dejan de girar, pero se deslice sobre el suelo se le llama "bloqueo de la rueda". No sé cómo se llama en inglés, así que si alguien sabe por favor hágamelo saber para que yo pueda corregir si es necesario.

Answer 4

El coche no seguir moviéndose hacia atrás debido a la fuerza hacia atrás sólo existe mientras hay movimiento relativo entre los frenos y las ruedas (la cinética de la fuerza de fricción). Tan pronto como se detiene el movimiento, la fuerza repentinamente deja de existir.

Por lo tanto, si la fuerza persistió, estás en lo cierto al pensar que sería deaccelerate el coche se detuvo, y, a continuación, mantenga la aceleración es hacia atrás. Pero esta fuerza no es una variable independiente: depende del movimiento mismo. El coche se detiene, la fuerza se detiene, y la resultante es no negativo.

Answer 5

Con el fin de hacerla más "comprensible", considere la posibilidad de frenos que detienen las ruedas completamente de inflexión. En este caso, el coche con las ruedas bloqueadas las funciones más como un ladrillo. ¿Por qué no un ladrillo (o trineo, o cualquier otra cosa) comenzar a moverse hacia atrás? Debido a fuerzas de fricción sólo se aplican a las superficies en movimiento.

Cuando usted tiene problemas de la comprensión de un sistema complejo (como un coche de frenado), tratar de simplificar, un sistema de frenos y las ruedas añadir nada del problema o de la solución.