dinÁmica de la partÍcula cÁtedra: fisica i docente: josÉ fernando pinto [email protected]
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DINÁMICA DE LA PARTÍCULADINÁMICA DE LA PARTÍCULA
CÁTEDRA: FISICA IDOCENTE: JOSÉ FERNANDO [email protected]
MASAMASA
La masa es una de las magnitudes fundamentales de la física, una primera aproximación de sus concepto puede ser, masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo.
Es todo aquello que requiere de una fuerza vencer su inercia.
La unidad de medida de masa es el kilogramo (kg)La unidad de medida de masa es el kilogramo (kg)
¿Qué es la materia?¿Qué es la materia?
PESOPESO
El peso es una magnitud sumamente importante de uso cotidiano, pero cometemos un grave error, ya que asociamos el concepto de peso con la unidad de masa (kg).
El peso es una fuerza de carácter gravitacional, por tanto es atractiva.
DINÁMICADINÁMICA
Es la parte de la mecánica que se encarga de estudiar el movimiento de los cuerpos teniendo en cuenta las causas que lo provocan, en concreto las fuerzas que actúan sobre ellos.
Se basa en tres principios fundamentales, denominados Principios o Leyes de Newton
¿Qué es fuerza?
LEYES DE NEWTONLEYES DE NEWTON
Las leyes de Newton no son producto de deducciones matemáticas, sino una descripción matemática a partir de la observación de experimentos con cuerpos en movimiento.
La inercia expresa la tendencia de un cuerpo a mantenerse en el estado en que está, depende del sistema de referencia desde el que se observa, al que denominaremos sistema de referencia sistema de referencia inercialinercial
Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que se le obligue a variar dicho estado mediante fuerzas que uniforme a menos que se le obligue a variar dicho estado mediante fuerzas que actúen sobre él.actúen sobre él.
Primera Ley o Ley de la Inercia
LEYES DE NEWTON (Cont.)LEYES DE NEWTON (Cont.)
Una fuerzafuerza es una influencia externa sobre un cuerpo que causa su aceleración respecto de un sistema inercial
La aceleración de un cuerpo tiene la misma La aceleración de un cuerpo tiene la misma dirección que la fuerza neta que actúa sobre dirección que la fuerza neta que actúa sobre él (suma vectorial de todas las fuerzas que él (suma vectorial de todas las fuerzas que actúan) y es proporcional a dicha fuerza neta.actúan) y es proporcional a dicha fuerza neta.
Segunda ley o Ley de la Masa
LEYES DE NEWTON (Cont.)LEYES DE NEWTON (Cont.)
Cuando actúan varias fuerzas sobre el cuerpo pues, estas fuerzas sumadas, darán como resultado una fuerza que llamaremos resultante:
El peso de un cuerpo es una fuerza:
Diagramas de cuerpo libreDiagramas de cuerpo libre
LEYES DE NEWTON (Cont.)LEYES DE NEWTON (Cont.)
FuerzaFuerza Normal o de apoyoNormal o de apoyo
A toda acción se le opone siempre una A toda acción se le opone siempre una reacción igual. Las reacciones mutuas entre reacción igual. Las reacciones mutuas entre dos cuerpos son fuerzas de la misma dos cuerpos son fuerzas de la misma intensidad. Sus direcciones se dirigen intensidad. Sus direcciones se dirigen siempre en sentidos opuestos, a lo largo de la siempre en sentidos opuestos, a lo largo de la línea que une ambos cuerpos, considerados línea que une ambos cuerpos, considerados como partículas materiales.como partículas materiales.
Tercera ley o Ley de Acción y Reacción
LEYES DE NEWTON (Cont.)LEYES DE NEWTON (Cont.)
Se denomina tensión a toda fuerza que, sobre un cuerpo, realice una soga o cuerda. Se indica con la letra T.
TensiónTensión::
Fuerza de roce:Fuerza de roce:
La fuerza de roce o de fricción es aquella acción, que hace que un cuerpo en movimiento experimente una resistencia, debida a la interacción con el medio que lo rodea, haciéndole cambiar la velocidad.
LEYES DE NEWTON (Cont.)LEYES DE NEWTON (Cont.)
Las evidencias experimentales indican que fuerza de roce se produce por la irregularidad de las superficies, de modo que el contacto se realiza sólo en unos cuantos puntos.
Fuerza de roce o fricción cinéticaFuerza de roce o fricción cinética
Es aquella que se produce cuando las superficies de contacto se encuentran en movimiento.
La fuerza de roce o fricción estática La fuerza de roce o fricción estática
Es la que se opone al movimiento del cuerpo cuando está en reposo y ejercemos una fuerza sobre él.
LEYES DE NEWTON (Cont.)LEYES DE NEWTON (Cont.)
Cuando una partícula que se mueve sobre una trayectoria circular de radio R con rapidez constante, se encuentra sometida a una aceleración radial que se dirige hacia el centro del círculo. A la fuerza que es capaz de producir este movimiento se le llama fuerza fuerza centrípetacentrípeta , y puede tener muchos orígenes.
La fuerza de fricción estática actúa cuando no hay movimiento relativo. En este caso es el coeficiente de coeficiente de rozamiento estático.rozamiento estático.
La fuerza de rozamiento cinético que se opone al sentido del movimiento, donde es el coeficiente de rozamiento coeficiente de rozamiento cinéticocinético, que también depende de la naturaleza de las superficies en contacto.
Dinámica del movimiento circular uniforme:
LEYES DE NEWTON (Cont.)LEYES DE NEWTON (Cont.)
Aunque el módulo de la velocidad no varía, sin embargo el vector velocidad está cambiando continuamente, tal y como se ve en la figura.
En un movimiento circular, el vector velocidad vv es tangente a la trayectoria, y el vector aceleración aa puede descomponerse en dos componentes (llamadas componentes intrínsecas) una componente tangencial llamada aceleración tangencial , y la aceleración normal o centrípeta .
LEYES DE NEWTON (Cont.)LEYES DE NEWTON (Cont.)
La fuerza centrífuga fuerza centrífuga es una fuerza inercial. Ella solo existe para el observador ubicado dentro del sistema en rotación. Un observador exterior verá claramente la acción de la fuerza centrípeta.
Las fuerzas centrípetas no son diferentes a otras fuerzas conocidas.
LEYES DE NEWTON (Cont.)LEYES DE NEWTON (Cont.)
Para no tener que confiar en el roce o reducir el desgaste de los rieles y pestañas, la carretera o la vía pueden inclinarse, como en la figura, a esta inclinación de la vía se le llama ángulo de peralte.ángulo de peralte.
Para un cuerpo como un vehículo o un vagón de tren que se mueven describiendo una trayectoria curva de radio R, sobre el vehículo actúa una fuerza centrípeta para evitar que continúe moviéndose en línea recta y se salga de la pista; esta es la fuerza para hacer que el vehículo gire por la curva.
LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSALLEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL
La fuerza de atracción entre dos cuerpos, tiene una dirección que coincide con la recta que los une y su módulo es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancia que las separa.