Leyes de las fuerzas y movimiento

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Leyes de las fuerzas y movimiento

  1. 1. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 1 DINÁMICA Es la parte de la Física que estudia la causa del movimiento de los cuerpos ¿Por qué se mueven los cuerpos? BB DD EE A FF CC La causa del movimiento de un cuerpo, es la presencia de otros cuerpos, conocido como medio ambiente
  2. 2. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 2 ¿QUE ES UNA FUERZA? Es una técnica matemática (vector), que permite modelar o representar la influencia de un medio ambiente sobre un cuerpo. ¿QUE ES LA MASA? ¿QUE ES LA INERCIA? La inercia es la oposición que presentan los cuerpos al cambio en el estado mecánico. La masa es la medida cuantitativa de la inercia (a mayor masa mayor inercia)
  3. 3. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 3 ¿QUE ES ESTADO MECÁNICO? Es la propiedad que tienen los cuerpos, que permite establecer si éstos, están en reposo, o en movimiento, se cuantifica o mide con el vector velocidad. ¿QUE ESTADO DE MOVIMIENTO? Es la propiedad que tienen los cuerpos, que permite establecer si éstos cambian su estado mecánico, se cuantifica o mide con el vector aceleración.
  4. 4. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 4 ¿CUÁL ES EL PROBLEMA DE LA DINÁMICA? Inercia Estado mecánico Estado de movimiento Medio Ambiente =+ + ““Dado un cuerpo del cual conocemos sus características (masa), que se encuentraDado un cuerpo del cual conocemos sus características (masa), que se encuentra con una velocidad determinada (velocidad inicial), en un medio ambientecon una velocidad determinada (velocidad inicial), en un medio ambiente previamente establecido (fuerza); el problema consiste en determinar elpreviamente establecido (fuerza); el problema consiste en determinar el movimiento que la partícula tendrá en lo sucesivo (aceleración)”movimiento que la partícula tendrá en lo sucesivo (aceleración)” Masa Velocidad AceleraciónFuerza =+ +
  5. 5. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 5 ¿CÓMO SOLUCIONAR EL PROBLEMA¿CÓMO SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE LA DINÁMICA?DE LA DINÁMICA? La solución de este problema, requiere la utilización de dos tipos de leyes: las leyes del movimiento y las leyes de las fuerzas. LEYES DEL MOVIMIENTO.- Su misión es establecer una conexión entre la presencia del medio ambiente y la aceleración del cuerpo (nos da información sobre el tipo de aceleración que aparece sobre un cuerpo, ante la presencia de un medio ambiente particular) LEYES DE LAS FUERZAS.- Estas leyes nos proporcionan información para saber como es la influencia del medio ambiente, reflejando sus detalles y cómo afecta al movimiento de los cuerpos.
  6. 6. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 6 ¿CUALES SON LAS LEYES DEL MOVIMIENTO? ¿CUALES SON LAS LEYES DEL MOVIMIENTO? Su autor es el genio de la mecánica clásica Sir Isaac Newton, quien llegó a sistematizar las leyes del movimiento de los cuerpos: 1.- LEY DE LA INERCIA: TODO CUERPO PERMANECE EN REPOSO O EN MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME, A MENOS QUE EXISTA UNA FUERZA QUE LE HAGA CAMBIAR SU ESTADO MECÁNICO
  7. 7. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 7 SEGUNDA LEY DE NEWTON (LEY DE LA FUERZA) TODO CUERPO SOBRE EL CUAL ACTÚE UNA FUERZA, CAMBIA SU ESTADO MECÁNICO, ASOMANDO UNA ACELERACIÓN PROPORCIONAL EN MÓDULO A LA FUERZA Y CON LA MISMA DIRECCIÓN Y SENTIDO MASA (m)MASA (m) aFα aF µ=µ   F a
  8. 8. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 8 TERCERA LEY DE NEWTON TODO CUERPO QUE EJECUTA UNA ACCIÓN SOBRE OTRO, RECIBIRÁ UNA REACCIÓN DE ESTE BLOQUE B HOMBRE H FBC FCB FHC FCH CUERDA C FCB= - FBC
  9. 9. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 9 LEYES DE LAS FUERZAS PESO: Es la fuerza con que la tierra atrae a todos los cuerpos, y actúa siempre perpendicular al centro de la tierra W NORMAL: Es la fuerza que se genera cuando los cuerpos están en contacto. Su dirección es perpendicular a estas superficies. N TENSIÓN: Es un elemento flexible que transmite la acción de una fuerza aplicada. T T
  10. 10. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 10 LEYES DE LAS FUERZAS FUERZA DE ROZAMIENTO: Es la fuerza que se produce cuando un cuerpo se mueve o tiende a moverse con relación al otro. Esta fuerza puede ser estática o cinética, según el cuerpo este en reposo o en movimiento respectivamente; su dirección es antiparalela al movimiento. COEFICIENTE DE ROZAMIENTO: Son cantidades adimensionales que dependen del material que esta construido el cuerpo y el grado de rugosidad. Sus valores están en los límites: 0<µ<1 NFr  µ= Fr t Fs Fk o MOV FUERZA DE ROZAMIENTO
  11. 11. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 11 LEYES DE LAS FUERZAS FUERZA ELÁSTICA.- Un cuerpo se denomina elástico cuando bajo la acción de fuerzas, este se deforma y al retirar el agente vuelve a su condición inicial de forma y tamaño; quien le lleva a restituirse es la llamada fuerza elástica, la cual es directamente proporcional a la deformación. La fuerza elástica y la deformación son antiparalelas. Lo ∆X F1 L xKF xF  ∆−= ∆α DONDE K ES LA CONSTANTE DEL RESORTE Y ∆x ES LA DEFORMACIÓN
  12. 12. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 12 REGLA PARA RESOLVER UN PROBLEMA DE DINÁMICA SEA EL SISTEMA DE LA FIGURA: A B θ
  13. 13. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 13 1. SE AISLA EL O LOS CUERPOS DE INTERÉS 2. SE ELIGE UN SISTEMA DE COORDENADAS RECTANGULAR, PROCURANDO QUE UNO DE LOS EJES COINCIDA CON EL MOVIMIENTO A B BA a a XY Y
  14. 14. DISEÑO Y ELABORACIÓN: FREDDY PALACIOS S. 14 REGLA PARA RESOLVER UN PROBLEMA DE DINÁMICA A a B a 3. SE REPRESENTAN VECTORIALMENTE TODAS LAS FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE LOS CUERPOS Y LAS QUE NO COINCIDEN CON LOS EJES COORDENADOS, SE PROYECTAN. FR W N T W Wx Wy T 4. SE PLANTEAN LAS LEYES DE NEWTON EN CADA EJE DE COORDENADAS Y LUEGO SE RESUELVEN LOS SISTEMAS DE ECACIONES QUE SE OBTUVIERAN. θ Y X

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