Leyes de la DinámicaConceptos de masa y pesoComúnmente los conceptos de masa y peso representan una confusión en elestudia...
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Masa(m)20 NN = ?Actividad 1Determine la fuerza normal de los siguientes ejercicios:30º20 Kg100 N196 NN= ?30ºwN10KgFff
Actividad 2Determine la aceleración de un cuerpo que se encuentra en una superficie horizontal, si su masaes de 50kg y se ...
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  1. 1. Leyes de la DinámicaConceptos de masa y pesoComúnmente los conceptos de masa y peso representan una confusión en elestudiante; aunque dichos conceptos están íntimamente relacionados, para la solución delos ejercicios de física son diferentes y es muy importante diferenciarlos adecuadamente.Masa La masa de un cuerpo es una medida de su inercia. Se llama inercia a latendencia de un objeto en reposo a permanecer en ese estado, y de un objetoen movimiento a continuarlo sin cambiar su velocidad. En la antigüedad losfísicos lo representaban como la cantidad de materia de un cuerpo. La masa se mide en kilogramos (Kg.) o sus unidades derivadas. La masa es constante en el universo, esto significa que si viajas a la Luna tumasa no se alterará, independientemente del lugar donde te encuentres tucantidad de materia es la misma.Peso El peso de un cuerpo es la fuerza gravitacional que atrae al cuerpo. En la tierra, es lafuerza gravitacional que ejerce la tierra sobre los cuerpos. El peso por ser una fuerza se mide en Newton (N). El peso es variable dependiendo del lugar en el que te encuentres en el Universo,esto significa que si viajas a la Luna tu peso será menor debido a que la fuerzagravitacional de la Luna es menor a la de la tierra.Relación entre masa y PesoLa relación entre masa y peso esta dada por las siguientes expresiones.1ª Ley de Newton:“Un objeto permanecerá en reposo; un objeto continuará en movimiento convelocidad constante, excepto en cuanto recibe la acción de una fuerza externa”.2ª Ley de Newton“Si la fuerza resultante (F) que actúa sobre un objeto de masa (m) no es cero, elobjeto se acelerará en la dirección de la fuerza. La aceleración es proporcional a lafuerza e inversamente proporcional a la masa del objeto”.gravedadpesomasa Gravedadmasapesogwm mgw
  2. 2. Masa(m)Peso (w)Masa(m)50 NN = ?maF3ª Ley de Newton“Por cada fuerza que actúa en un cuerpo, existe otra de la misma magnitud, pero ensentido contrario actuando sobre algún otro cuerpo”.En el dibujo siguiente se ejemplifica la atracción de un cuerpo debido a la gravedad, a dichaatracción le llamamos peso (w), según la tercera ley de Newton debe existir una fuerza quese oponga a dicha atracción. Dibuje dicha fuerza y especifique su nombre.En el caso anterior la fuerza que se opone al peso del cuerpo tiene la misma magnitudDetermine la fuerza normal de los siguientes ejercicios:N=NORMAL (fuerzas en sentidocontrario al peso)N=peso=50N30º20 Kg100 N196 NN= ?Se iguala a cero las fuerzasverticalesN+100Sen300-196=0N=196-100sen300N=146N
  3. 3. wFNm80NN+120Sen300+80sen100-w=0N+120Sen300+80sen100-mg=0N+120Sen300+80sen100-(50x9.81)=0N=-120Sen300-80sen100+(50x9.81)N=416.6N50kg100300120NNWθN=-WyN=Wcos θF-Wx=0F=WxF=WsenθW=mgWyWx
  4. 4. masa FuerzaN=WyN=Wcos400N=mgcos400N=(20)(9.81)cos400N=150.29NEn el dibujo siguiente se ejemplifica la aplicación de una fuerza sobre un cuerpodeterminado (masa), según la tercera ley de Newton existe una fuerza que se opone almovimiento del cuerpo debido a la fuerza..Para determinar la fuerza de fricción que se opone a la fuerza aplicada es necesario conocerel coeficiente de fricción y la fuerza normal (que como en el caso anterior es igual al pesodel cuerpo, pero no siempre es así), su fórmula es la siguiente:Ff=fuerza de fricciónµf= coeficiente de fricciónN=normal20kg))(( NfFfFuerza de fricciónFf
  5. 5. 18 N 20 NmasaLa segunda ley de Newton especifica que la fuerza resultante es igual a la masa por laaceleración.Fuerza ResultanteLa fuerza resultante se deduce como la diferencia de la sumatoria de las fuerzas quepermiten el movimiento y la sumatoria de las fuerzas que se oponen al movimiento.Determina la fuerza resultante de los siguientes casos:F resultante = F – FfFr= 20-18Fr= 2NFr=F1+F2 - FfFr=8+5-2Fr=11NcontraffavorfteFresul tanFf
  6. 6. En los siguientes ejercicios despreciando la fuerza de fricción, determina la fuerza quefavorece el movimiento del cuerpo.Fx-Ff=0Ff=FxFf=FcosθSegunda Ley de Newton“Si la fuerza resultante (F) que actúa sobre un objeto de masa (m) no es cero, elobjeto se acelerará en la dirección de la fuerza. La aceleración es proporcional a lafuerza e inversamente proporcional a la masa del objeto”.maF1. Determine la aceleración de un cuerpo que se encuentra en una superficie horizontal, si sumasa es de 50kg y se aplica una fuerza de 200N paralelamente a la superficie. Elcoeficiente de fricción es 0.2a=Fresultante/m NNORMAL=peso=w=mga=(200-Ff)/mmasaF30ºmasa20 N30ºmasa20 N20º10 NFf=20Cos300=17.32NFf 200N50 Kg))(( NfFf
  7. 7. Fresultante=200-(0.2)(50)(9.81)=98.1Na=98.1/50=1.96m/s2Determine la aceleración de un cuerpo de 5 Kg. que se encuentra en una superficie horizontal, sise aplica una fuerza de 180N con un ángulo de inclinación de 30º con respecto a la horizontal. Elcoeficiente de fricción es de 0.2=5 por 9.81=49.05N30ºw180NN5KgFff = 0.2
  8. 8. Masa(m)20 NN = ?Actividad 1Determine la fuerza normal de los siguientes ejercicios:30º20 Kg100 N196 NN= ?30ºwN10KgFff
  9. 9. Actividad 2Determine la aceleración de un cuerpo que se encuentra en una superficie horizontal, si su masaes de 50kg y se aplica una fuerza de 200N paralelamente a la superficie. El coeficiente de fricciónes 0.2Determine la aceleración de un cuerpo de 15 Kg. que se encuentra en una superficie horizontal, sise aplica una fuerza de 150N con un ángulo de inclinación de 40º con respecto a la horizontal. Elcoeficiente de fricción es de 0.4Impulso y cantidad de movimientoACTIVIDAD 3Consultar:Unidades de impulsoConcepto de cantidad de movimientoFf 500N40Kg40ºw150NN15KgFff = 0.4
  10. 10. Unidades de cantidad de movimiento.Relación entre imulso y cantidad de movimiento.ACTIVIDAD 4Investigar 4ejemplos de imupulso y de cantidad de movimientoChoques elásticos e inelásticosACTIVIDAD 5Consultar:Concepto de choques elásticos e inelásticos.Ley de conservación de la cantidad de movimiento.Investigar 4 ejemplos de aplicación.Movimiento circular uniformemente variadoACTIVIDAD 6Consultar:Concepto de movimiento circular uniforme.Concepto de desplazamiento ángular.Concepto de velocidad ángular.Concepto de aceleración ángular.Unidades de movimiento circular uniforme.Desplazamiento, velocidad y aceleración ángular.ACTIVIDAD 7Consultar:3 ejemplos de velocidad y aceleración ángular.

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