¿Puede la segunda ley del movimiento de Newton $F=ma$ para calcular la fuerza de reacción del suelo de una persona que camina o corre?
Respuestas
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Floris
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Sería más conveniente utilizar el hecho de que $F\Delta t = m\Delta v$ . Hay una fuerza constante de la gravedad que tira de ti hacia abajo, y una fuerza ocasional del pie que te empuja hacia arriba. Si se promedian a lo largo del tiempo, ambas fuerzas deben ser iguales, ya que no se produce ningún cambio neto en la velocidad vertical.
Esto significa que $F_{strike} \approx \frac{W}{\Delta T}$ donde $W$ es el peso y $\Delta T$ es la fracción de tiempo que el pie está en contacto con el suelo. Cuanto menor sea el tiempo que estés en contacto, mayor será la fuerza mientras estés allí.
Es bastante difícil medir con precisión la aceleración durante el impacto; puede haber un pico, pero unas buenas zapatillas, una buena técnica y unas buenas superficies de carrera ayudarán a minimizarlo.
Ver también mi respuesta anterior sobre un tema relacionado y esta otra sobre el efecto de la forma de correr en la energía gastada y éste sobre el efecto de la inclinación
Michael K
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Sí que puede. Si $\vec a$ representa la aceleración del centro de masa de la persona, entonces $\vec F_\text{net}$ representa las fuerzas externas que actúan sobre la persona, que incluyen únicamente las fuerzas normales y de rozamiento del suelo, así como la fuerza gravitatoria de la Tierra. Si $\vec a$ es conocida, obtendrás dos ecuaciones (horizontal y vertical) para resolver tus dos incógnitas.
Tauren
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Hasta cierto punto. Al caminar hay una fase en cada ciclo de la marcha en la que ambos pies están en contacto con el suelo, por lo que la 2ª ley no puede calcular la distribución de la carga entre las piernas. En cambio, al correr, el golpe de talón y el cambio en la inercia de la extremidad inferior crean un transitorio de impacto, que tampoco puede ser representado por la 2ª ley. La fuerza de arranque y la fase de descarga de la fase de apoyo pueden calcularse con bastante precisión con la aceleración del COM al correr.
