¿Por qué bajo un tobogán más rápido que mi hija?

Si se cayera del techo, cada uno tendría resistencia al aire. Al deslizar tiene resistencia al agua en movimiento y algo de fricción de la alfombra en el tobogán (y también al aire nuevamente). Aparentemente, la resistencia no es linealmente proporcional a su peso. Aunque puede pesar el doble que ella, no se encuentra con el doble de resistencia. Esto se debe a múltiples razones. Primero, hay una cantidad fija de agua que baja por el tobogán (no aumenta con su peso). Si va más rápido que el agua, debe mover menos agua en relación con la masa de su cuerpo. En segundo lugar, el tapete (si usa uno, y si no lo hace, entonces el área de la superficie de su cuerpo en contacto con el tobogán) tampoco aumenta linealmente con el peso. (no tiene el doble del área de superficie en contacto que su hija, y la fricción es una función del área de superficie en contacto. Lo mismo se aplica al aire, aunque esta fuerza es insignificante para las velocidades involucradas (igual que en el ejemplo del techo, aunque habría una diferencia a velocidades más altas, como si se cayera de un avión).

Luego está la técnica. Quizás el tuyo sea mejor que el de tu hija.

NO, ambos NO aceleran. su masa es más grande, por lo que la fricción es una parte más pequeña de la fuerza total sobre sus cuerpos.

pensar que si fuera una “semilla de diente de león, iría mucho más despacio”.

la aceleración es la suma TOTAL de fuerzas M masa. tanto la masa como las fuerzas son ligeramente diferentes. caída humana en la guarida a aproximadamente 120 mph (aproximadamente)

Esta pregunta también se plantea sobre el tema del esquí en la nieve, donde ocurre el mismo fenómeno y tal vez sea aún más evidente, ya que puede ir fácilmente de lado a lado a largas distancias.

La mejor respuesta que he visto es que la fricción tiene dos componentes, uno es la fricción de los esquís contra la nieve (o la culata contra el tobogán) y el otro es la fricción contra el aire. Todas las fuerzas (arriba y abajo) y la aceleración final implican masa, excepto la fricción de aire que no lo hace. Cuando divide todo por masa, elimina el término excepto para introducirlo como denominador de fricción de aire.

http://www.math.utah.edu/~eyre/r

En el tobogán acuático hay dos fuerzas a considerar: la gravedad y la fricción. Mientras que la gravedad, como notó, es proporcional a la masa y, por lo tanto, intenta darle a ambos la misma aceleración, la fricción puede ser diferente, ya que depende de muchos más factores. Es probable que su hija esté frenando más fuerte debido a la fricción, tal vez no sea tan hábil para dirigir sus movimientos y mover el camino menos óptimo en el tobogán.

Si la fricción le aplica exactamente la misma fuerza que a su hija, entonces su masa comparativamente menor significa que tiene una mayor desaceleración que debilita su velocidad.

Pero también tenga en cuenta que la fricción, la gravedad, la velocidad y la masa tienden a alcanzar un equilibrio en un tobogán de agua (¡de lo contrario, saldría a +100 mph!). Su mayor masa le permite alcanzar una velocidad de “velocidad terminal” más alta que su hija. Así sales más rápido que ella.

Pensándolo bien, veo que la respuesta de Ian Davies es muy convincente. No obstante, es cierto que el coeficiente de fricción dinámica tendría mucho que ver con el área de contacto entre el control deslizante y el agua; Si bien esto es igual para los esquiadores, no parece ser siempre el caso del tobogán de agua.

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