parece que podes combater um leão no Zoo de San Antonio. Não é esse tipo de batalha, é uma batalha de guerra. Há uma corda grossa passando por um buraco. Numa ponta, há um filhote de leão. No outro extremo da corda, poderia haver três lutadores profissionais da WWE. Quem ganha? Os lutadores não ganham. Mas também há física aqui.
é tudo sobre fricção
um puxão típico de guerra não é realmente sobre força-é sobre fricção. Não importa o quão forte você é se você não tem fricção suficiente para evitar deslizar. Deixa-me mostrar-te. Aqui está um diagrama de força para duas pessoas em um puxão de guerra.
cada puxador (pessoa que puxa o cabo) tem essencialmente quatro forças que actuam sobre eles. Há o peso para baixo que é equilibrado pelo empurrão para cima do solo. Desde que a pessoa puxa a corda, a corda puxa a pessoa na direção oposta (isto por causa da natureza de duas pontas de forças). Finalmente, há a força friccional entre a pessoa e o solo. Se ninguém está “ganhando”, todas essas forças somam até zero e a pessoa fica em repouso. Para começar a se mover na direção vencedora, a força de fricção deve ser maior do que a força da corda.
esta natureza de forças “de dois extremos” significa que as forças vêm em pares e são uma interação entre dois objetos. Não importa com que força a pessoa da esquerda puxa a corda, esta mesma corda puxa aquela pessoa. Por isso, se aumentasses a tua influência para mil Newtons, a mesma corda atrai as duas pessoas. Assim, a chave é a outra força que atua na direção horizontal: o atrito.
a força máxima de fricção depende de duas coisas. Depende dos tipos de superfícies que interagem (talvez seja a borracha em um sapato interagindo com um Chão de concreto) onde algumas superfícies apenas têm mais atrito do que outras. Não podes mesmo mudar esta parte num puxão de guerra. A força de atrito também depende da força normal. A força normal é a força com a qual as duas superfícies são empurradas juntas. No caso deste simples puxão de guerra acima, o solo empurra com uma força igual ao peso gravitacional da pessoa. Isto significa que as pessoas mais pesadas terão uma força friccional maior agindo para ajudar a ganhar um puxão de guerra.
Oh, note que no rebocador humano vs. Leão da guerra os humanos estão numa superfície diferente do leão. Quem tem a vantagem? Deve ser o leão, uma vez que pode ter terreno irregular, que lhe permitiria usar mais do que simples fricção deslizante.
então, é realmente sobre massa
se você tem dois concorrentes em terreno igual com materiais de fricção similares, assuntos de massa. Se a pessoa à esquerda tiver metade da massa da pessoa à direita, terá metade da fricção. Isto significa que é muito difícil vencer um puller mais pesado.E o leão? Isto parece um leão jovem—ela poderia ter uma massa de cerca de 120 kg (até cerca de 182 kg). Um lutador humano típico pode ter uma massa de cerca de 90 a 100 kg. Três humanos provavelmente terão mais massa do que uma única Leoa. Provavelmente. Os humanos devem ter uma vantagem na massa.
é também sobre fricção de cordas
espere! Isto não é um puxão de guerra normal. A corda não está direita. Reparaste nisso? Isso pode fazer uma grande diferença em que ele pode adicionar outra força friccional em jogo. Deixe-me mostrar-lhe como isso funciona com um diagrama da corda como visto do Alto onde passa através do vidro.
aquele pontinho amarelo é apenas parte da corda. Se a corda está em repouso, então as forças nesta parte da corda devem adicionar – se a zero (que eu desenhei para o lado). E aqui está a chave: o puxão dos humanos e o puxão do leão não estão em direções opostas. Não há maneira destas duas forças somarem-se a zero. A parede também tem que empurrar a corda (para cima e para a direita, como visto no diagrama). Esta força de parede é uma força normal—sim, o mesmo tipo de força normal que pode produzir fricção.Uma vez que existe uma força normal na corda, também pode haver uma força de fricção. É claro que isto é uma corda esfregando contra aço liso para que não possa normalmente ser uma força friccional enorme. No entanto, com uma grande força normal você também pode obter uma força friccional significativa.Mas para que lado actua a força de fricção? Se o atrito tivesse emoções (o que não tem—é apenas uma força), ele gostaria de permanecer calmo. O atrito atua em uma direção para evitar que as duas superfícies deslizem. Se os humanos puxarem mais do que o leão, o leão terá o benefício da fricção para que a corda não deslize para os humanos. No entanto, se o leão puxasse com força a fricção mudaria de lado.
então, quem tem a vantagem com a fricção? A vantagem vai para o perdedor (provavelmente o leão).Se você quer um jogo justo entre os humanos e um leão, então você tem que ter uma corda reta. Também seria melhor colocar alguns ténis no leão e tê-la no cimento.
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