¿Qué fuerza nos permite caminar? ¿La fricción o la reacción normal?

Question

Sé que esta pregunta se ha hecho aquí antes, pero estoy un poco confundido con todas las respuestas. Así que cuando nos movemos, aplicamos una fuerza sobre el suelo en la dirección hacia atrás. Entonces, ¿el suelo aplica una fuerza sobre nosotros en la dirección de avance en virtud de la fricción o en virtud de la reacción normal?

Algunas respuestas parecen sugerir que es la primera, mientras que otras dicen que la fricción es la fuerza de reacción. Yo pensaba que la reacción normal es la fuerza que sólo existe para que los objetos sólidos no se atraviesen entre sí.

Answer 1

Ambos son necesarios para caminar $^*$ .

Necesitas la fricción para acelerar cuando quieres empezar a caminar, dejar de hacerlo, cambiar de velocidad mientras caminas, etc. Esto se debe a que necesitas una fuerza horizontal para cambiar tu velocidad horizontal. Esta fuerza es la fricción. Surge debido a las interacciones entre tus pies y el suelo que pisas. Por lo tanto, según la tercera ley de Newton, el suelo es empujado por la fricción en la dirección opuesta a tu aceleración horizontal.

Sin embargo, no descartes la fuerza normal. Se trata de una fuerza vertical (en terreno llano). Por lo tanto, esta fuerza es la que impide que se acelere hacia abajo en el suelo debido a la gravedad. También es uno de los factores que determinan lo fuerte que puede ser la fuerza de fricción mencionada anteriormente. Una fuerza normal mayor suele significar una mayor fuerza de fricción posible antes de que se produzca el deslizamiento entre tus pies y el suelo. Por lo tanto, sin la fuerza normal tampoco podrías caminar.

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$^*$ Por supuesto, otras fuerzas como la gravedad, las fuerzas internas del cuerpo, etc. también son importantes para caminar. La física de la marcha puede ser bastante compleja. Sin embargo, sólo has preguntado por estas dos fuerzas (la fricción y la fuerza normal), así que me centraré en ellas.

Answer 2

El hielo carece de fricción. El agua carece de la fuerza normal. Dado que caminar sobre el hielo es difícil y caminar sobre el agua es imposible (para la mayoría de nosotros), yo diría que ambos son importantes.

Answer 3

La fuerza de fricción es proporcional a la fuerza normal y perpendicular a ella. ( http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/frict3.html ). Así que, en mi opinión, ambas cosas están relacionadas. La fuerza normal no está necesariamente en la misma línea que la gravedad (por ejemplo, cuando la superficie está inclinada).

Es la fuerza de fricción, en última instancia, la que te hace caminar. Si el coeficiente de fricción es cero (por ejemplo, en una superficie de vidrio si se aplica mucho aceite, habrá cerca de 0 coeficiente de fricción) entonces usted no será capaz de caminar porque la fuerza de fricción (=coeficiente de fricción * fuerza normal) será 0.

Puede que me equivoque, pero esto es lo que yo entiendo simplemente.

Answer 4

Puedes caminar gracias a la fricción, no a la fuerza normal. Para ver esto, intenta caminar sobre una superficie de baja fricción, como el mármol mojado. Tendrás dificultades, aunque la fuerza normal no haya cambiado (sigue siendo igual a tu peso).

Otra forma de ver esto es notar que la dirección de la fricción es horizontal mientras que la fuerza normal es vertical, y tú estás tratando de moverte horizontalmente.

Answer 5

Podría decirse que las respuestas existentes son incompletas. Al caminar, una parte de la fricción se debe a la reacción normal.

Hay dos tipos principales de fricción. La primera es que si las dos superficies en contacto tienen una topología desigual, es evidente que cuando se empujan entre sí los trozos que sobresalen chocan entre sí y causan fricción a escala macro. La segunda es la atracción intermolecular entre las superficies en contacto, que es la principal razón por la que el caucho (real) es bueno para hacer que las suelas de los zapatos sean antideslizantes.

Debe quedar claro que el primer tipo es explícitamente un caso de fuerzas normales de reacción que subyacen a la fricción resultante. Pero para el segundo tipo, cuando una partícula A en una superficie es atraída por una partícula B en la otra superficie, tirar de A en una dirección resultará en un tirón sobre B en una dirección similar, y simplemente no encaja en la categoría de "reacción normal", aunque es el mismo principio subyacente de que las fuerzas deben equilibrarse en el equilibrio (que en este caso corresponde a no resbalar).