¿Puede un automóvil moverse en una pared verticalmente hacia arriba?

Arriba: motocicletas en una jaula. En algún momento la pared de la jaula es vertical. Pero esto no es lo que quisiste decir con tu pregunta.

Un automóvil cohete podría moverse por una pared vertical, pero ¿un automóvil que utiliza el torque de las ruedas giratorias?

No lo descartaría. He visto motos de nieve correr sobre estanques de agua líquida (no solo estanques congelados). Por supuesto, hay una buena explicación física para eso.

En cuanto a las paredes verticales, la fricción no ayudará. La fuerza de fricción requiere una fuerza normal (perpendicular). Para confiar en la fricción, necesitaría idear esta fuerza normal de alguna manera. Quizás la pared está en una plataforma giratoria, por lo que la fuerza centrípeta sería normal a la pared. Pero esto está más allá de las limitaciones de su pregunta.

Puede imaginarse un neumático con púas que se clavaría en la pared, pero eso no es lo mismo que el ejemplo de la moto de nieve. La reacción (Tercera Ley de Newton) tendría un componente perpendicular y alejaría su automóvil de la pared. Con el ejemplo de la moto de nieve, la reacción se opone a la gravedad.

Los neumáticos realmente pegajosos podrían funcionar. El par motor en las ruedas tendría que ser suficiente para superar esa adhesión y propulsar el automóvil.

Si. Algunos vehículos todoterreno tienen un ángulo de aproximación de 90 °, lo que significa que los neumáticos delanteros realmente se extienden más allá del extremo del chasis o “parachoques delantero” (como es). Con la tracción en las cuatro ruedas, el torque de los neumáticos traseros empuja los neumáticos delanteros firmemente contra la pared, y el torque de los neumáticos delanteros puede escalar la pared verticalmente.

Los factores limitantes en esta técnica de escalada son la distancia entre ejes, el ángulo de avance y la posición del centro de gravedad del vehículo. Si la pared es lo suficientemente alta como para que el CG se levante / empuje detrás de las ruedas traseras, el vehículo se volcará sobre su techo. Si el ángulo en la parte superior de la pared es más apretado que el ángulo de ruptura, el vehículo se centrará en alto mientras intenta tirar de las ruedas traseras hacia arriba (aunque las ruedas delanteras pueden arrastrarlo). Finalmente, si esos problemas se evitan de alguna manera, pero la pared es más alta que la distancia entre ejes del vehículo, se elevará a una posición vertical y se atascará.

Videos de ejemplo:

Si y no.

Si el automóvil comienza a cierta velocidad y toma una rampa hacia una pared vertical, entonces sí, puede continuar subiendo esa pared hasta que se quede sin inercia (o convierta toda su energía cinética en energía potencial).

Cualquier automóvil normal no podrá acelerar en una pared vertical. Para moverse, un automóvil utiliza la fricción de sus neumáticos contra el suelo. La fricción solo ocurre cuando hay otra “fuerza normal” perpendicular a la fuerza de fricción. En situaciones normales, el peso del automóvil proporciona esta fuerza normal, pero contra una pared vertical, no existe tal fuerza normal. Sin fuerza normal => sin fricción => sin aceleración.

Podría construir un automóvil con un cohete apuntando hacia atrás (reemplazando así la fuerza de fricción con el empuje del cohete), o podría construir algún tipo de pista magnética para tirar del automóvil hacia la pared (use la fuerza magnética como la fuerza normal), o algún otro medio de empujar el automóvil hacia la pared vertical. Pero en cualquiera de esos casos, el automóvil funcionaría contra su propio peso, por lo que es posible que no tenga suficiente fricción o empuje para escalar la pared.

Solo si la fuerza de fricción entre los neumáticos y la pared es mayor que la fuerza de la gravedad (masa * 9.81). La fuerza de fricción depende de la fuerza aplicada perpendicular a la superficie. En una superficie horizontal, la fuerza de fricción surge debido a la gravedad. En una superficie inclinada, esta fuerza se reduce por el coseno del ángulo de la inclinación, que es cero para una pared vertical.

Por lo tanto, no es directamente una cuestión de velocidad o movimiento, sino una cuestión de generar una fuerza que empuja el automóvil con tanta fuerza hacia la pared que la fricción de los neumáticos en dirección hacia abajo es mayor que la fuerza de la gravedad. ¡Piense en spoilers masivos, por ejemplo!

He visto a motociclistas en una bicicleta subiendo por una pared vertical de dos metros de altura. Desde el punto de vista físico, lo que supongo que está sucediendo es que la bicicleta todavía se mueve horizontalmente hacia la pared, comprimiendo la suspensión, lo que proporciona una fuerza normal contra la pared y, por lo tanto, fricción para permitir que el neumático se agarre a la pared. No hay magia involucrada: es un neumático y una pared perfectamente normales, sin ventosas ni dientes de engranaje.

Supongo que un automóvil podría fabricarse con la misma capacidad.

Una pared no tiene que tener una cara vertical. Si la cara de la pared está lo suficientemente inclinada, y un automóvil con buena tracción (4WD, probablemente necesario), y se usa un equipo de escalada muy bajo, sí, un automóvil podría escalar la pared.

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