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Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. LEYES DE NEWTON CANTIDAD DE MOVIMIENTO ( ): Por definición: ≡ Cantidad vectorial igual al producto de la masa por la velocidad. Designa el estado inercial (reposo o movimiento) que tiene un cuerpo....

Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. LEYES DE NEWTON CANTIDAD DE MOVIMIENTO ( ): Por definición: ≡ Cantidad vectorial igual al producto de la masa por la velocidad. Designa el estado inercial (reposo o movimiento) que tiene un cuerpo. Ley: INERCIA Todo cuerpo tiende a permanecer en estado de reposo o movimiento uniforme (velocidad constante) siempre y cuando no exista una fuerza externa que lo altere. O dicho en otras palabras: “Todo cuerpo tiende a mantener constante su cantidad de movimiento siempre y cuando no exista una fuerza externa que lo altere”. Si cambia es debido a la acción de una fuerza externa. Derivemos a en el tiempo: = = + = = + , donde es el cambio de masa en el tiempo. Si es constante ⇒ =0 = = Fuerza es el cambio de en el tiempo. Ley: Fuerza es una interacción que provoca un cambio en la cantidad de movimiento. Los cuerpos se aceleran directamente proporcional a la fuerza que los afecta. La aceleración de un cuerpo es inversamente a su masa. = Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. Masa: propiedad de los cuerpos de resistirse al cambio de estado inercial Ley: ACCIÓN-REACCIÓN Cuando dos cuerpos interactúan, la fuerza que uno ejerce sobre otro es igual a la que el otro ejerce sobre el primero pero de sentido contrario. TIPOS DE FUERZA Peso (w): fuerza con que la tierra atrae a los cuerpos “cercanos” a ella. Va dirigido perpendicular al suelo (hacia el centro de la tierra). = Fuerza Normal (N): fuerza que ejerce toda superficie sobre los cuerpos que se apoyan en ella. La Normal es perpendicular a la superficie. Fuerza de contacto: fuerza que ejercen entre sí dos superficies en contacto que interactúan (acción-reacción). Tensión (T): fuerza para jalar que ejercen las cuerdas, cadenas, cables, etc. Fuerza de Rozamiento (Fr): fuerza que se opone al deslizamiento entre dos superficies en contacto. la fuerza de rozamiento es proporcional a la normal, siendo la constante de proporcionalidad el coeficiente de rozamiento (coeficiente experimental). !" = # Esta fuerza es perpendicular a la normal y paralela a la superficie. $ → &'(!)&)(* ( (+ á )&' - → &'(!)&)(* ( &)*é )&' DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE Son diagramas o dibujos donde se ubican todas las fuerzas externas que actúan sobre uno o mas cuerpos. Ejemplo: Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. EJERCICIOS: Elabore el diagrama de cuerpo libre para cada elemento del sistema mostrado: 1. 2. 3. Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. 4. EQUILIBRIO DE UNA PARTÍCULA Partícula: cuerpos cuyas magnitudes son irrelevantes para los resultados del análisis físico. Una partícula se encuentra en equilibrio (reposo o movimiento uniforme) cuando la fuerza neta (∑ ) que actúa sobre él es cero. ∑ = 0 Implica ⇒ ∑ !0 = 0, ∑ !2 = 0, ∑ !3 = 0 Si la fuerza neta es diferente de cero el cuerpo se acelera. ∑ = Implica ⇒ ∑ !0 = 0, ∑ !2 = 2, ∑ !3 = 3 MARCOS DE REFERENCIA Son marcos desde donde se observan los fenómenos físicos: Marcos de referencia inercial: los fenómenos se observan en reposo o con velocidad constante. Marcos de referencia no inercial: los fenómenos se observan con una aceleración. EJERCICIOS Determine la aceleración del sistema, las fuerzas de contacto y tensión de las cuerdas en cada caso: Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. 1. Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. 2. Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. Dinámica. Profesor: ofesor: Elías Imitola C. 3. Determine la máxima fuerza F que se puede aplicar al bloque sin que éste se levante. Calcule la aceleración. Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. 4. Determine la aceleración de m2 y la tensión T : Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. LEY DE NEWTON APLICADA AL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME El movimiento circular uniforme describe circunferencias iguales en tiempos iguales. Vt es la rapidez tangencial o lineal. Esta es siempre perpendicular al radio. ac es la aceleración centrípeta y va dirigida hacia el centro, es perpendicular a la velocidad tangencial y es paralela al radio. Ff es la fuerza ficticia que va en contra de la aceleración centrípeta (hacia afuera: centrífuga). Aparece cuando hay un cambio de velocidad. $ = Donde s es el espacio (arco): + = 45 (5 en radianes). 78 9 6 = : (Magnitud, la dirección depende de la velocidad). 78 9 !; = 6 = (Por la segunda ley de Newton). : EJERCICIOS 1. Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. 2. Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. CURVAS PERALTADAS Peralte: inclinación en las curvas de las carreteras. Evitan que los vehículos se salgan de la vía. Ejemplo: a) Determine el rango de velocidades que el auto puede tener sin derrapar, deslizarse hacia arriba o hacia abajo del camino. Vmin=? , Vmax=? Dinámica. Profesor: Elías Imitola C. b) ¿Cual será el coeficiente de fricción para que la velocidad mínima sea cero? c) Con velocidad máxima cuanto debe ser el ángulo para que el vehículo no dependa del rozamiento (μ=0). Dinámica. Profesor: Elías Imitola C.