Si tiene un libro sobre una mesa, la fuerza de gravedad sobre el libro es la masa del libro * 9.82 m / s por s (m * 9.82 m / s ^ 2), pero ¿cómo levanta la mesa el libro con el mismo fuerza para cancelar la fuerza de la gravedad y hacer el libro estacionario? ¿Cuándo se romperá el libro en la mesa? Explica paso a paso y con fotos.

La mesa no ejerce una aceleración en el libro. Ejerce una fuerza . La gravedad tira el libro hacia abajo con una fuerza, que es lo que le da su peso al libro. En ausencia de gravedad, el libro no pesaría nada.

Cualquier cosa y todo lo que podamos tocar y sentir es una fuerza: fuerzas de contacto (fuerza electromagnética para ser precisos). Técnicamente no podemos “sentir” una aceleración. Por ejemplo, cuando realmente estamos acelerando en g, como en caída libre, se dice que no tenemos peso. (Si tienes la oportunidad, te recomiendo un vuelo). Sentimos aceleración dentro de un vehículo o lo que sea debido a las fuerzas de contacto con los asientos o el piso del vehículo o lo que no.

Entonces, ahora que está claro, volvamos al ejemplo específico. Un libro sobre una mesa. La tierra ejerce una atracción gravitacional que le da al libro su peso. Pero para caer más, el libro tiene que pasar por la mesa. Sin embargo, no tiene la velocidad o la fuerza para separar los átomos de la madera (una bala o una persona muy pesada sentada en la mesa podría hacerlo). Entonces, las fuerzas electromagnéticas de atracción entre los átomos y las moléculas en la madera evitan que las moléculas del libro se deslicen. Resisten el libro con una fuerza igual al peso del libro. Como resultado, las fuerzas netas en el libro son:

1. Una fuerza hacia abajo debido a la fuerza gravitacional de la tierra.
2. Una fuerza hacia arriba debido a la fuerza de contacto entre el libro y la mesa.

Ambas fuerzas son iguales y opuestas. Se cancelan mutuamente y el libro permanece en equilibrio.

( Nota importante : esta no es la tercera ley de Newton en acción. Las fuerzas iguales y opuestas de las que habló actúan en diferentes cuerpos. Para las dos fuerzas mencionadas anteriormente, hay una fuerza descendente del libro sobre la mesa y, créanlo o no, una fuerza hacia arriba en la tierra debido a la atracción gravitacional del libro).

Aplica las leyes de Newton:

La mesa empuja el libro hacia arriba debido a la fuerza normal. Esa es una reacción al peso del libro sobre la mesa. La fuerza normal es una reacción al peso que mantiene las cosas estacionarias en una superficie plana. Así es como las escalas miden el peso de los objetos colocados sobre ellos.

En realidad, hay 4 fuerzas que son relevantes: la Tierra tira del libro y el libro tira de la Tierra: la acción / reacción se aplica aquí, pero la atracción del libro en la Tierra es obviamente una fuerza pequeña en comparación con la masa de la Tierra y puede ignorarse.

El libro empuja hacia abajo sobre la mesa debido a su peso, y la mesa empuja hacia arriba con una fuerza de la misma magnitud y dirección opuesta.

Entonces, la fuerza neta aplicada en el libro es 0, porque la fuerza normal cancela el vector de peso, por lo que el libro es estacionario.

Una buena manera de entender cómo funcionan estos problemas es “escalar dentro de un elevador”, al menos ese fue el momento “lo entiendo” para mí en la escuela.

Es cuestión de cuestiones. El libro está hecho de moléculas, al igual que el escritorio. Las fuerzas internas entre las moléculas lo unen, manteniendo su perspectiva sólida respectivamente, es por eso que no puedes aplastar un escritorio o un libro apenas entregado: los átomos son permanentes en condiciones comunes y los enlaces intermedios son firmes. Los dos contactos en un avión aparentemente, pero en realidad los dos contactos en un área muy pequeña, crean una hendidura entre ellos que se llena de aire. Las moléculas de ambos lados no tienen fuertes enlaces con las moléculas de aire, por lo que un libro en el escritorio no se adherirá al escritorio a menos que una máquina de estampado lo presione. Otro ejemplo, una cinta adhesiva pierde su adhesividad cuando se mancha con suciedad, lo que hace un espacio aéreo entre las moléculas de pegamento y las moléculas objetivo. De lejos parece que he perdido mi tema: p
Confinada a la tierra, una manzana cae a la tierra a una aceleración de 9.8 en la superficie terrestre, debido a la gravedad. Entre los átomos de la manzana y la tierra, existe la gravedad, juntándolos. Asumiendo que la tierra es una bola sólida y estática. El átomo en la superficie de la tierra es atraído hacia el núcleo por el resto de la tierra, pero los átomos debajo del átomo lo respaldan, usando fuerzas interatómicas, como un tarro de maní, por lo que el átomo en la superficie de la tierra permanece en su lugar actual
Lo mismo ocurre con el escritorio en la tierra y el libro sobre el escritorio.

En primer lugar, la mesa ejerce una fuerza normal, la capacidad de dar esta fuerza normal proviene de la tierra, intenta mantener un libro sobre la mesa en el espacio. ¿Crees que tendrá una fuerza normal? La fuerza normal viene porque la tierra también se siente atraída por el libro, explicaré esto en detalle ahora.

Bueno, olvidaste una cosa principal, el libro también atrae a la tierra hacia sí misma, con una aceleración mucho menor, por supuesto. ¡La gravedad actúa sobre ambos objetos a medida que la tierra tira del libro, el libro tira de la tierra también con la misma fuerza gravitacional! Sin embargo, la tierra también se mueve pero muy poco *.

Tome dos imanes que se peguen entre sí y sepárelos colocando un bloque de madera en el medio. Aquí la tierra y el libro son los imanes y el bloque de madera es la mesa (no hay puntos para adivinar).

Ahora, si tiene imanes ultra fuertes, pueden romper el bloque de madera (intente mantener una gran roca en la mesa de madera como analogía de los imanes fuertes, la gravedad entre la tierra y los objetos con más masa es mayor). imanes o, en este caso, la masa del libro se puede calcular si sabemos de qué tipo de material está hecho el material, dónde se coloca el libro y muchos otros detalles, pero básicamente la tabla se rompe cuando el peso del libro es demasiado la fuerza sobre las moléculas de la mesa es tan grande que las más débiles salen de la estructura de la mesa (la estructura juega un papel vital en proporcionar la fuerza normal al libro). Inicialmente, solo se separa lo suficiente como para hacer grietas, pero a medida que aumenta el peso del libro, las grietas se hacen más grandes y finalmente rompen la mesa.

Las fuerzas de ambos imanes se cancelan en el bloque de madera y el bloque de madera ejerce dos fuerzas opuestas en los dos imanes que evitan que se muevan entre sí, por lo tanto, todas las fuerzas en todos los objetos se cancelan y el universo puede descansar en paz.

Lo siento, no puedo poner diagramas ahora, pero espero que ayude.

* *
masa de tierra ‘yo’ = 5.97 x 10 ^ 24 kgs
masa del libro ‘mb’ decir es = 1 kg
constante gravitacional G = 6.67 x 10 ^ -11
altura de la mesa es digamos h = 1m

ahora fuerza en la tierra debido a libro = G x me x mg / h ^ 2 = 39.8199kgm / s ^ 2 ~ 40N
aceleración de la tierra debido al libro a = fuerza en la tierra / masa de la tierra = 40N / me
a = 40 / 5.97 × 10 ^ 24 = 6.7 x 10 ^ -24
= 0.0000000000000000000000067 m / s ^ 2
Ahora esto es cuando el libro está a solo 1 m del centro de la tierra, en realidad está mucho más lejos y la aceleración será mucho menor, ya que la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los dos objetos.

la tabla no cancela la aceleración per se.
la aceleración aquí, 9.82 m / s / s actuará “si se permite que el libro caiga”. Siempre está ahí.
En segundo lugar, esta aceleración es el resultado de la atracción gravitacional. y la atracción gravitacional es una fuerza, normalmente llamada peso. Entonces, qué tabla está cancelando es el peso.
el peso está actuando como la acción y la mesa está dando la reacción debido a su fuerza, también conocida como fuerza resistiva interna.
Por lo tanto, el peso y la fuerza resistiva se cancelan y el libro permanece estacionario.

El argumento que plantea se interpreta incorrectamente. La gravedad seguramente tira del libro con 9.81 m / s ^ 2, pero la tabla no tira del libro con la misma aceleración. Debe invocar las leyes primera, segunda y tercera de Newton para explicar completamente lo que está sucediendo.

El libro está en reposo, digamos en el tiempo t = 0 cuando lo coloca en la mesa. El libro ejerce su peso sobre la mesa equivalente a la masa del libro multiplicado por 9.81 m / s ^ 2. (Segunda ley de Newton). Ahora, la mesa también ejerce una fuerza sobre el libro, equivalente a la aplicada por el libro sobre la mesa. Esta es la tercera ley de Newton. Entonces, la fuerza neta que actúa sobre el libro se cancela. El libro no va a ninguna parte porque el libro estaba inicialmente en reposo. Esta es la primera ley. Sin fuerza neta significa que no hay cambio en la condición inicial.

Permítanme tratar de explicarlo desde una perspectiva diferente:
El libro y la mesa ejercen fuerzas entre sí. La gravedad de la tierra tira del libro hacia la tierra, así como hacia la mesa. La gravedad es constante, por lo que el libro siempre será arrastrado hacia la tierra con la misma fuerza. Una mesa en sí misma es rígida, y cuando se coloca en algún lugar mantiene su propia forma contra la gravedad (de lo contrario, la tiraría en una hoja plana como si cayeran líquidos). Cuando pones el libro sobre la mesa, la fuerza de gravedad generada por la tierra continúa tirando del libro hacia abajo, a través de la mesa.
Ahora, imagínese en lugar de una mesa, tiene dos árboles infinitamente fuertes y sin masa con bandas de ejercicio colocadas entre ellos (no se enseña, pero también lo suficientemente apretados como para que estén suspendidos a varios pies del suelo). Tenga en cuenta que las bandas se flexionan hacia la tierra, con el mínimo vertical entre los árboles. Ahora coloca el libro en las bandas de ejercicio, y después de amortiguar las oscilaciones de las bandas, observa que las bandas están ahora un pie más cerca de la tierra. Las bandas son exactamente las mismas bandas que tenía antes, pero ahora no están colgadas de la misma manera, y si mide sus longitudes, puede notar que son más largas.

Lo que ha sucedido aquí es que las bandas no son rígidas, sino que se estirarán cuando estén estresadas, resistiendo la fuerza de estiramiento hasta que deje de aumentar o se exceda la cohesión interna de la banda y se rompa. En esencia, esta banda es un resorte, y por simplicidad es un resorte ideal (sigue F = (1/2) kx ^ 2. Cuando coloca el libro sobre las bandas, la fuerza que las bandas deben resistir ha aumentado desde M (banda) ga [M (banda) + M (libro)] g. Posteriormente, las bandas se estiran hasta que su fuerza de resorte ha aumentado lo suficiente como para ser igual a [M (banda) + M (libro)] g. Las bandas son literalmente las mismas bandas con las que comenzó, pero se han deformado con el aumento de la fuerza, y si quita el libro, volverán a su estado original.

Cuando coloca el libro sobre la mesa ocurre lo mismo, pero debido a la rigidez de la mesa, la deformación es mucho más pequeña, a escala molecular, aunque si es un libro extremadamente pesado, puede comenzar a ver deformaciones y escuchar crujidos. a medida que la mesa se acomoda (un equivalente muy lento a las bandas que se mueven hacia arriba y hacia abajo después de colocar el libro sobre ellas) Eventualmente, el libro puede romper la tabla a medida que falla lentamente, atracción molecular por atracción molecular.

El centro de gravedad está dentro de cada átomo, por lo que cada átomo del libro y de la tabla se atrae gravitacionalmente entre sí en relación con su yuxtaposición proporcional. El libro tiene un centro de gravedad acumulativo, al igual que la mesa y la Tierra. El libro solo colapsará en el centro de gravedad de la Tierra si quitas la mesa, ya que el libro está en su punto de descanso gravitacional en ese marco particular de espacio y tiempo.

La tabla no “levanta el libro”. La mesa impide que el libro caiga más. Imagina que estás caminando hacia adelante y llegas a una puerta. Cuando entras por la puerta y te detienen, no es porque la puerta te empuje hacia la habitación, sino que te detienes porque la puerta es un objeto sólido que no puedes atravesar.