Supongamos que estoy viajando en un marco de referencia no inercial (acelerando) y observo un cuerpo en reposo, ¿el cuerpo estará experimentando una fricción cinética / estática / límite con respecto a mí?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
Un libro está en el suelo de un tren que se está acelerando en relación con el suelo.
El marco de referencia está unido al tren (y al libro).
Sí, hay una fuerza de fricción estática en el libro debido al suelo para proporcionar la fuerza necesaria para acelerar el libro en relación con el suelo y la fuerza de fricción será en la dirección de la aceleración del tren.
Si la aceleración del tren es aún mayor, llegará un momento en el que existirá una fuerza de fricción estática máxima en el libro debido al suelo y el libro estará en el punto de moverse en relación con el suelo.
Paso una aceleración de tren tan alta, el libro será observado acelerando hacia atrás en relación con el tren con una fuerza de fricción cinética actuando en el libro debido al tren ahora actuando en la misma dirección que la aceleración del tren.
La pseudo-fuerza que actúa sobre el libro seguirá siendo la misma.
Las fuerzas de fricción están presentes independientemente de dónde se encuentre el observador.
En otras palabras, tanto tú en el tren como tu amigo en el suelo "observarán" la misma fuerza de fricción.
En el ejemplo, es la reacción normal (una fuerza real) la que es responsable de la producción de la fuerza de fricción.
Para ti, si quieres utilizar las leyes de Newton mientras estás en el tren acelerando, también debes incluir una pseudo-fuerza que actúa sobre el libro para que cuando el libro no se esté moviendo en relación contigo o el suelo, la fuerza de fricción estática sea igual y opuesta a la pseudo-fuerza.
Otra forma de ver esto es decir que la aceleración de la caída libre medida en el tren es ahora la suma vectorial de la aceleración de la caída libre en la Tierra $\vec g$ y la aceleración del tren.
La reacción normal en el libro de masa $m$ seguirá siendo la misma $-m \vec g$ y por lo tanto la fuerza de fricción seguirá siendo la misma.
Esa pseudo-fuerza también debería ser incluida cuando el libro se esté moviendo en relación al suelo.
