1. Gravedad (FG): Esta es la fuerza tirando de la pelota hacia abajo debido a la atracción gravitacional de la Tierra. Actúa verticalmente hacia abajo y se calcula como:
* Fg =m * g
* Donde 'M' es la masa de la pelota y 'G' es la aceleración debido a la gravedad (aproximadamente 9.8 m/s²).
2. Fuerza normal (fn): Esta es la fuerza ejercida por la pendiente en la pelota, actuando perpendicular a la superficie de la pendiente. Contrarresta el componente de la gravedad que actúa perpendicular a la pendiente.
3. Fuerza de fricción (FF): Esta fuerza se opone al movimiento de la pelota y actúa paralelo a la superficie de la pendiente, en la dirección opuesta al movimiento de la pelota. Depende del coeficiente de fricción entre la pelota y la pendiente.
Desglose de las fuerzas:
* Componente de la gravedad paralela a la pendiente (FG //): Esta es la fuerza responsable de acelerar la pelota por la pendiente. Se calcula como:
* Fg // =m * g * sin (θ)
* donde θ es el ángulo de la pendiente.
* Componente de la gravedad perpendicular a la pendiente (FG ⊥): Esta fuerza está equilibrada por la fuerza normal. Se calcula como:
* Fg ⊥ =m * g * cos (θ)
Fuerza neta:
La fuerza neta que actúa sobre la pelota por la pendiente es la diferencia entre la fuerza debido a la gravedad paralela a la pendiente y la fuerza de fricción:
* fnet =fg // - ff
Puntos clave:
* Cuanto más empinada sea la pendiente (más grande θ), mayor es el componente de la gravedad que actúa paralelo a la pendiente, lo que resulta en una aceleración más rápida.
* La fricción reduce la aceleración de la pelota por la pendiente. Si la fuerza de fricción es igual al componente de la gravedad paralela a la pendiente, la pelota se moverá a una velocidad constante.
* Si no hay fricción, la fuerza neta en la pelota es simplemente el componente de la gravedad paralelo a la pendiente, y la pelota acelerará por la pendiente a una velocidad constante.
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