Dinámica

Profesor : Francisco Soto

• Es lo necesario para provocar cualquier cambio en la velocidad de un objeto y/o cambio en su estado deformación).

• Es una magnitud vectorial, ya que toda fuerza posee una dirección.

• La unidad de medida de la fuerza son los Newton.

• Su formula es aceleración por masa .

Descripción de la Fuerza (F).

• Es el resultado total de las fuerzas.

• Cuando la fuerza neta es 0, las fuerzas se encuentran en equilibrio mecánico. Ósea no hay cambio en la velocidad de un cuerpo.

Fuerza Neta (Fn)

• Fn : fuerza neta

• m : masa

• a : aceleración

• Unidad de medida Newton (N): Físicamente, un newton es la fuerza necesaria para que un cuerpo de masa un kilogramo cambie su velocidad en 1 m/s cada segundo.

Formula de la Fuerza.

 

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1. Principio de inercia

2. Principio de masa

3. Principio de acción y reacción

Leyes de Newton

• todos los cuerpos permanecen en su estado de reposo o de movimiento uniforme rectilíneo, a menos que actúe sobre ellos una fuerza neta que cambie ese estado.

• V=0 ó V=constante

• Fn =0

• Masa inercial: los cuerpos con mayor masa presentan mayor inercia

Principio de inercia

• segunda ley o principio de masa, que establece lo siguiente: la aceleración que experimenta un cuerpo es proporcional a la fuerza neta aplicada, e inversamente proporcional a su masa inercial.

Principio de masa

• siempre que un objeto ejerce una fuerza (acción) sobre otro, el segundo objeto ejerce sobre el primero una fuerza (reacción) de igual módulo, en la misma dirección, pero de sentido contrario.

Principio de acción y reacción.

1. Sobre un cuerpo se aplica una fuerza de 10 N produciéndole una aceleración de 4 m/s2. Entonces la masa del cuerpo es de:

2. A un cuerpo de 2 kg de masa se le aplica una fuerza de 8 N. La aceleración que adquiere en m/s2 es de:

3. La figura muestra a un bloque de 2 Kg de masa, sobre el cual actúan las fuerzas F1 y F2 en dirección horizontal, tal como se indica. Entonces el valor de la fuerza neta o total que actúa sobre el bloque vale:

4. Realice un ejemplo y explique las 3 leyes de Newton

Actividad.

• Fuerza que está presente en todos los cuerpos que tengan masa (m) ya que se verán afectadas por una aceleración de gravedad (g) cuya dirección es y sentido se orientan hacia el centro del planeta. En nuestro caso esa aceleración es aproximadamente 9,8(m/s2).

Fuerza de Peso

PF m g

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

• La fuerza normal no es un par de reacción del peso, sino una reacción de la superficie a la fuerza que un cuerpo ejerce sobre ella.

Fuerza Normal N

• La fuerza de roce, es la fuerza que se opone al movimiento en dirección contraria y depende de la superficie de contacto.

– Coeficiente de roce: μ – Fuerza normal: N – Fuerza de roce: F

• Depende directamente del tipo de la superficies y de la fuerza normal.

Fuerza de roce

FR N

•  

Fuerza de roce cinético

 

•  

Fuerza de roce estático

 

• Siempre se cumple que ; por lo tanto, la fuerza de roce estático máxima es mayor que la fuerza de roce cinético.

Fuerza de roce cinético y estático.

 

• La fuerza elástica es la ejercida por objetos tales como resortes, que tienen una posición normal, fuera de la cual almacenan energía potencial y ejercen fuerzas. Depende de la constante elástica del resorte (K0) y del cambio de posición respecto de la posición de equilibrio (Δx).

Fuerza Elástica

0eF K x

• El mecanismo de rodadura permite disminuir la fuerza de rozamiento que implicaría deslizar un cuerpo muy grande, pues la superficie de contacto es muy pequeña.

• Al disminuir la superficie de contacto será menor la fuerza que se debe aplicar.

Roce por rodadura.