¿Por qué una pared no se mueve cuando la empujas si hay espacio detrás de ella?

Question

En la primera pantalla se puede ver que si una persona empujara una pared dentro de un hogar típico, la pared no se movería mientras se mantuviera tirada en el suelo. Si empujas con fuerza y no te traccionas, retrocedes.

En la pantalla dos, si empujas a una persona sin espacio detrás de ella, se moverá hacia atrás, siempre, o al menos tendrá el potencial. Un niño de 10 años podría empujar a una persona de 7'4", 680 lb. hacia atrás, pero la pared no se mueve a pesar de que no hay nada detrás. Aquí están las preguntas oficiales:

1. ¿Por qué o cómo puede la pared empujarte hacia atrás?

2. ¿Por qué no se mueve el muro si no hay nada detrás para detenerlo?

3. ¿Por qué una persona siempre se mueve cuando la empujas y no retrocede?

Answer 1

Un muro no se apoya simplemente en el suelo, su contacto con el suelo se hace rápido mediante los cimientos. Empujar contra él es empujar contra un sistema muro + suelo. Como además es un sólido muy rígido, transmitirá todo tu empuje al suelo. Probablemente te convenzas de que la resistencia de este sistema al movimiento es mucho mayor que la tuya.

Antes de considerar la posibilidad de empujar a una persona, considere la posibilidad de empujar alguna caja pesada que esté apoyada en el suelo y sea lo suficientemente estable (más ancha que alta). A partir de una fuerza mínima necesaria para superar la fricción con el suelo, podrás moverla, a no ser que haya algo detrás, como dices, que añada su propia resistencia a este movimiento de empuje (pero no resistiría un movimiento de tracción).

Ahora considera que la caja tiene las mismas proporciones que un ser humano: pies (contacto con el suelo) bastante pequeños en comparación con la altura. Se derrumbará antes de deslizarse por el suelo.

Esto es lo que ocurriría con la persona que está empujando, a menos que esté preparada para ello (pies separados, alto tono muscular, como haría un luchador, por ejemplo) o a menos que se mueva hacia atrás para mantener el equilibrio - esto es un reflejo postural .

Answer 2

Para empujar algo, se aplica un par de torsión . Si la cosa que empuja puede proporcionar un par contrario igual y opuesto sin moverse, entonces no se moverá.

En tu ejemplo, la torsión puede deberse a una de estas dos cosas:

1. Gravitacional: un objeto pesado con su centro de masa desplazado con respecto a su punto de apoyo posterior necesita un par de torsión para empujar porque al girar, el centro de masa se eleva:

La fuerza de la gravedad multiplicada por el retroceso, es decir $mg\frac{w}{2}$ es el par de torsión que hay que superar.

2. Estructural: si pegas la "caja" de mi ejemplo anterior al suelo, resistirá aún más el vuelco porque no sólo está la fuerza de la gravedad, sino también la fuerza del pegamento (cemento, tornillos, ...) que la sujeta al suelo y evita que se caiga.

Ahora bien, a veces, cuando empujas objetos, éstos no se caen, sino que se deslizan hacia atrás. Esto ocurre en los casos en que el par necesario puede ser mayor que el que aplicas, pero la fuerza de fricción entre el objeto y el suelo no es muy alta. La fuerza de fricción es una función de la fuerza normal (el peso del objeto) y el coeficiente de fricción. Por eso es más fácil empujar a alguien hacia atrás en un suelo liso cuando lleva calcetines que cuando lleva zapatillas.

En resumen: la pared es pesada y está pegada al suelo. Esto es lo que hace que sea difícil de empujar.

Eso no significa que sea imposible. Véase esta imagen para ver un ejemplo de un muro después de que un tanque lo atravesara en un final bastante espectacular de una situación de rehenes en una escuela primaria (disculpas porque el texto que lo acompaña está en holandés...)

Answer 3

La fuerza de rozamiento es mayor en los objetos más pesados. Además, el objeto está pegado al suelo. La fuerza aplicada por nosotros no es lo suficientemente fuerte como para sacarlo. Por eso la pared no se ha movido