COLEGIO DE EDUCACIÓN PROFESIONAL TÉCNICA DEL ESTADO DE VERACRUZ

PLANTEL CONALEP DR. GUILLERMO FIGUEROA CÁRDENAS

CARRERA: P.T.B. EN INFORMATICA GRUPO: 5062 3er SEM.

ALUNNOS: ANEL PALACIOS POLITOABRAHAM DE JESUS QUINO VALENTIN

MÓDULO: INTERPRETACIÓN DE FENÓMENOS FÍSICOS DE LA MATERIA

DOCENTE: ING. ESTEBAN GUEXPAL GARCÍARESULTADO DE APRENDIZAJE 4.1: DETERMINA

LAS FUERZAS QUE INTERVIENEN EN UN CUERPOTEMA: DETERMINACION DE LA DINAMICA DE

UNA PARTICULA

DETERMINACION DE LA DINÁMICA DE UNA PARTÍCULA

El movimiento de un cuerpo cambia cuando este interactúa con otros cuerpos. Dichos cambios dependerán por un lado de las propiedades del cuerpo y por otro del medio que lo rodea.

El problema central de la dinámica de la partícula es el siguiente: Dada una partícula cuyas características (masa, carga, momento magnético) son conocidas, colocada en determinadas condiciones de movimiento en cierto medio del cual se tiene una descripción completa, determinar cuál será el movimiento subsiguiente de la partícula.

LAS LEYES DE NEWTON

4

ISAAC NEWTON 1642 - 1727

Trinity College, Cambridge

NEWTON: UNO DE LOS MAS GRANDES CIENTÍFICOS. Profesor, Teólogo, Alquimista, Warde of the Mint, Presidente de la Royal Society, miembro del Parlamento. Coinventor del cálculo. Descubridor de la ley de la Gravitación Universal y de las tres leyes de Newton del movimiento. Formuló la teoría Corpuscular de la luz y la ley de enfriamiento.

PRIMERA LEY DE NEWTON:(Ley de la inercia)

Si sobre un cuerpo:– No actúa ninguna

fuerza – O bien todas las

fuerzas se anulan, entre ellas.

Fuerza que hace la mesa (reacción)

Peso (acción)

Entonces este cuerpo:– No se mueve – O bien lo hace con

velocidad constante.

• La inercia de un cuerpo es la tendencia a resistir cualquier cambio en su estado de movimiento.

• La masa es una medida de la inercia de un cuerpo.• La masa se mide en kilogramos (kg).• Los objetos poseen inercia, es decir, tiene masa.

INERCIA Y MASA

Si una fuerza actúa sobre un objeto de masa m1 y produce una aceleración a1, y si la misma fuerza actúa sobre un cuerpo de masa m2 produce una aceleración a2. La razón entre las masas es inversamente proporcional a la razón entre las aceleraciones, es decir:

1

2

2

1

a

a

m

m

En un marco de referencia inercial, un cuerpo que no esté sujeto a una fuerza neta permanecerá en reposo o se moverá a velocidad constante.

En un marco de referencia inercial se cumple la primera ley de Newton.

MARCO DE REFERENCIA INERCIAL

SEGUNDA LEY DE NEWTON: Si sobre un cuerpo

actúa una fuerza resultante, entonces– La velocidad del cuerpo

varía, es decir, aparece una aceleración.

– El valor de esta aceleración depende de la masa del cuerpo

La relación es:

F = m · a

m = 1.000 kg

m = 4.000 kg

a = 2 m/s2

a = 0,5 m/s2

F = 2.000 N

La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.

El peso w es la fuerza que ejerce la Tierra sobre un objeto.

w = mg

CONTINUACIÓN

TERCERA LEY DE NEWTON: Siempre que

sobre un cuerpo actúa una fuerza, este hace otra igual y de sentido contrario.

La mujer no cae porque el hombre hace una fuerza.

El hombre no cae porque la mujer hace una fuerza.

RELACIÓN ENTRE MASA Y PESO

En la tierra, la fuerza, masa, peso y gravedad juegan un papel muy importante en la vida terrestre, los cuales han influido en dos leyes principales, estas son las leyes físicas del movimiento y las leyes de gravedad de la tierra.

El peso es la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce la Tierra sobre los cuerpos que hay sobre ella. En la mayoría de los casos se puede suponer que tiene un valor constante e igual al producto de la masa, m, del cuerpo por la aceleración de la gravedad, g, cuyo valor es 9.8 m/s2 y está dirigida siempre hacia el suelo.

En la figura de la derecha aparecen algunos ejemplos que muestran hacia donde está dirigido el peso en diferentes situaciones: un cuerpo apoyado sobre el suelo y un cuerpo que se mueve por un plano inclinado. El peso siempre está dirigido hacia el suelo.

EL PESO:Es la medida de la atracción que ejerce la Tierra sobre un cuerpo  determinado, es la medida de la fuerza que la gravedad ejerce sobre las cosas. Se expresa en una unidad de medida muy especial, llamada Newton (Nw),  en honor al famoso físico inglés que descubrió la fuerza de la gravedad.El peso se mide con un aparato llamado dinamómetro, con él se determina el peso científico de los cuerpos y se calcula multiplicando la masa  por 10 m /seg2, valor aproximado de la fuerza de gravedad (g). Se usa la fórmula matemáticaPeso (P) =  masa (m) x fuerza de gravedad (g).Entonces al colocarse una persona en la balanza se determina su masa y a partir de ese valor es que puedes hallar el peso.

 Ejemplos:

 Masa = 4 kg.Peso científico = 4 Kg. x 10m/seg2   = 40 Nw. Esto indica que kg.  X m /seg2 = Nw. Masa (75 Kg)

Peso científico = 75Kg x 10 m/seg2 = 750 Nw.

Es la cantidad de materia que posee un cuerpo. La masa de un cuerpo es igual en cualquier sitio donde se encuentre, sea en la Tierra o en la Luna. Para medir la masa se utiliza la balanza, su unidad de medida es el gramo pero como es tan pequeño se utiliza el Kilogramo que equivale a 1000 gramos

FUERZAS QUE INTERVIENEN EN EL

MOVIMIENTO

FUERZA NORMALLa fuerza normal es aquella que ejerce una superficie como reacción a un cuerpo que ejerce una fuerza sobre ella.

Si la superficie es horizontal y no hay otra fuerza actuando que la modifique (como por ejemplo la tensión de una cuerda hacia arriba), la fuerza normal es igual al peso pero en sentido contrario. En este caso una fuerza horizontal empujando el cuerpo no modifica la normal. 

Generalizando, la fuerza normal es una fuerza de reacción de la superficie en sentido contrario a la fuerza ejercida sobre la misma.

FUERZA CENTRÍPEDAEn la dinámica de los movimientos circulares hemos visto que cuando un objeto describe un movimiento circular sobre él ha de actuar una fuerza centrípeta que le obligue a describir la curva. Ésta venía dada por la aceleración normal a la trayectoria de la curva, que era constante en el caso de un movimiento circular uniforme (MCU) y variable en el caso de un movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA).

Según el principio de acción y reacción, donde toda fuerza tiene una opuesta porque funcionan a pares, se deduce que el objeto ejercerá otra fuerza igual y contraria sobre quien le aplica la fuerza centrípeta. A esta fuerza la denominamos fuerza centrífuga  y tiene el mismo valor que su pareja y el sentido opuesto, es decir, radial hacia afuera.

FUERZA CENTRÍFUGA

FUERZA DE FRICCIÓNCuando hay dos cuerpos en contacto tal como el caso de un libro sobre una mesa, se ejerce una fuerza que se opone al movimiento relativo entre los dos cuerpos. Supongamos por ejemplo que empujamos el libro a lo largo de la mesa, luego de ser soltado el libro disminuye su velocidad hasta detenerse. Su cantidad de movimiento disminuye debido a la acción de una fuerza opuesta al movimiento. Dicha fuerza se denomina fricción cinética y se debe a la interacción entre moléculas de los dos cuerpos en contacto.

La fuerza de fricción cinética, que se ejerce entre dos cuerpos en movimiento relativo, es proporcional a la fuerza normal de contacto entre los dos cuerpos y su dirección y sentido es opuesto al de la velocidad relativa de entre ambos

EJEMPLO:

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE APLICACIÓN EN UN PLANO HORIZONTAL, VERTICAL E

INCLINADO.

CAÍDA DE UN CUERPO SOBRE UN PLANO VERTICAL