Fuerzas cuando una pelota rueda hacia abajo por un plano inclinado.

Question

Pido disculpas si esto parece trivial, pero tengo algunas dificultades para entender la solución al siguiente problema:

En primer lugar, existe una fuerza normal que el plano ejerce sobre la pelota, y la componente del peso de la pelota que es paralela al plano. ¿Pero la fricción también actúa en la dirección en la que la pelota rueda? Dado que la pelota rueda/rota en la dirección opuesta a su movimiento total, ¿no ayuda la fricción realmente a que la pelota baje por la pendiente? Eso es lo que pensé, y deduje que la fuerza total paralela a la pendiente es la fricción más la componente paralela del peso de la pelota. Entonces, ¿no debería ser la respuesta correcta a la pregunta hacia abajo y hacia la derecha?

Gracias

Answer 1

La pregunta restringe nuestra consideración a la fuerza ejercida sobre el plano por la pelota.   Solo hay dos componentes de esta fuerza: (1) la fuerza normal ejercida sobre el plano por la pelota perpendicular a la superficie del plano, y (2) la fuerza de fricción ejercida sobre el plano por la pelota hacia abajo de manera paralela al plano.

Cuando sumas estas dos fuerzas componentes, obtienes E como la mejor representación de la fuerza total, pero la "Solución" está mal escrita y confusa.   Es cierto que la fuerza de fricción ejercida sobre la pelota por el plano (igual y opuesta a la fuerza de fricción ejercida sobre el plano por la pelota) debe ser menor que la fuerza paralela ejercida por la gravedad sobre la pelota, si la pelota está acelerando, pero esas no son fuerzas ejercidas sobre el plano.