Página 59 - Libro de Física de Tercero de Bachillerato

Análisis: En cada punto el coche se mueve por una pista con rozamiento. Actúan siempre el peso (P), la fuerza normal (N) y la fuerza de rozamiento (f). La fuerza neta es la suma vectorial de todas.

Posición A (subiendo por la izquierda):

1. Fuerzas:
   • P: vertical hacia abajo.
   • N: perpendicular a la pista, hacia afuera de la superficie.
   • f: opuesta al movimiento; como el coche sube, f va hacia abajo a lo largo de la pista.
2. Resultado: la componente de P a lo largo de la pista más f apuntan cuesta abajo, superando a la componente de N a lo largo (que es cero).
   Fuerza neta: un vector a lo largo de la pista, dirigido hacia abajo (hacia B).

Posición B (parte baja, tramo horizontal):

1. Fuerzas:
   • P: vertical hacia abajo.
   • N: vertical hacia arriba (mayor que en reposo porque debe producir aceleración centrípeta al pasar por el valle).
   • f: opuesta al movimiento; el coche se mueve hacia la derecha, por lo que f va a la izquierda.
2. En vertical, N y P casi se compensan (la resultante vertical proporciona la aceleración centrípeta). En horizontal, solo está f.
3. Fuerza neta: se puede representar aproximadamente vertical hacia arriba (aceleración centrípeta hacia el centro de la trayectoria curva) con una pequeña componente horizontal hacia atrás (por el rozamiento).

Posición C (lateral derecho, subiendo dentro del lazo):

1. Fuerzas:
   • P: vertical hacia abajo.
   • N: radial hacia el centro del círculo (hacia la izquierda).
   • f: opuesta al movimiento; como sube, f va hacia abajo a lo largo de la pista.
2. La fuerza que mantiene el movimiento circular es la resultante radial (principalmente N). El peso y la fricción aportan componentes tangenciales.
3. Fuerza neta: vector apuntando aproximadamente hacia el centro del lazo (izquierda) con una componente tangencial hacia abajo (en la dirección en que bajaría hacia B).

Posición D (parte superior del lazo):

1. Fuerzas:
   • P: vertical hacia abajo.
   • N: también hacia el centro del círculo, es decir, hacia abajo.
   • f: opuesta al movimiento; si el coche se mueve hacia la izquierda en la parte superior, f apunta hacia la derecha, tangencial.
2. Para que el coche siga pegado a la vía, N + P deben proporcionar la aceleración centrípeta hacia el centro.
3. Fuerza neta: principalmente hacia abajo (suma de N y P), con una pequeña componente tangencial hacia atrás (por f).

Conclusión: En la tabla debes dibujar, para cada posición, el D.C.L con P, N y f, y en la columna de fuerza neta un vector que apunte siempre aproximadamente hacia el interior de la trayectoria curva (centro) más la contribución opuesta al sentido de movimiento por el rozamiento.