Física 1r Batxillerat

Escola Vedruna de Palamós
Dinàmica: Part de la Física que estudia
moviment del cossos en relació amb les
forces que els originen.
 Apunts històrics:


 Aristòtil (segle IV aC) afirmava que calia una força per
mantenir un moviment.
 Galileu Galilei (1564-1642) va arribar a la conclusió que
en absència de forces exteriors un cos en un pla ha de
mantenir el seu moviment.
 Isaac Newton (1642-1727) formulà les lleis que ens
permeten predir un moviment sabent-ne les forces que
si apliquen.


Primera llei de Newton i llei de la inèrcia.

Un cos es mantindrà repòs o en MRU si no hi
actua cap força o la resultant de les forces és
nul·la.
La inèrcia és una propietat que tenen els
cossos d’oposar-se al moviment.


Primera llei de Newton i llei de la inèrcia.
◦ Aclariments:
 Tots els cossos estan sotmesos a l’acció de les
forces
 Tot cos que vulgui mantenir un MRU cal que li
apliquem una força que contraresti el fregament.
 La massa ens permet mesurar la inèrcia d’un cos.
Com més massa més dificultat tenim a canviar
l’estat de repòs d’un cos


Segona llei de Newton o llei fonamental de la
Dinàmica
◦ Si en un cos hi actua una força resultant es
produeix un MRUA.
◦ Si sobre un cos actua una força resultant, es
produeix una acceleració directament proporcional
a la força aplicada. La constant de proporcionalitat
n’és la massa.

F = m·a


Producte de la massa per la seva velocitat.
p = m·v
◦ És una magnitud vectorial d’igual direcció que la
velocitat.
◦ Unitats SI: quilogram metre per segon (kg.m.s-1)
◦ Quan apliquem una força el que aconseguim és canviarne la quantitat de moviment.
◦ La quantitat de moviment representa la mesura poder
aturar un cos.


Tercera llei de Newton o principi d’acció i reacció
◦ Si un cos exerceix una força sobre un altre cos, aquest
exerceix sobre el primer una força amb el mateix mòdul i
direcció però de sentit contrari.
◦ Aclariments:
 Les dues forces són simultànies
 No s’anul·len ja que actuen sobre cossos diferents
 No sempre provoquen acceleració si hi ha forces més grans
que s’hi oposen.


Impuls: Producte de la força pel temps que actua.
I = F ·∆t

◦ És una magnitud vectorial
 Sentit i direcció de la força
 Mòdul és I=F·Δt
 Unitats: N.s


L’impuls d’una força és utilitzat per tal de variar la quantitat de
moviment



Teorema de l’impuls
◦ L’impuls d’una força resultant que actua sobre un cos
és igual a la variació de la quantitat de moviment
d’aquest cos



Exemples


Un sistema format per diverses partícules la quantitat de
moviment total serà la suma de les quantitats de moviment
de cada cos.



Si suposem que no hi ha forces externes al sistema obtenim
que no hi haurà variació pel que fa a la quantitat de
moviment.



Teorema de la conservació de la quantitat de moviment.

◦ Si la resultant de les forces exteriors sobre un sistema és nul·la,
la quantitat de moviment del sistema es manté constant.


Forces normals
◦ Anomenem força normal
(N), a la força que exerceix
la superfície sobre
d’aquest cos.
◦ És una força de reacció a
conseqüència del pes.
◦ Sempre és perpendicular a
la superfície.


Forces de fregament
◦ Anomenem força de fregament, Ff, la força que apareix en la
superfície de contacte dels cossos i que s’oposa al moviment.
◦ És una força d’acció-reacció
◦ És paral·lela a la superfície de contacte i contrària al
moviment
◦ És proporcional a la força normal.


Forces de fregament
◦ Per tal de moure un cos en repòs és necessari vèncer
la força de fregament.
◦ El valor d’aquesta força serà sempre igual a la força
aplicada però en sentit contrari fins que arribi al valor
màxim.
◦ El valor màxim d’aquesta força és calcula com:
Ff=µeN
on µe és l’anomenat coeficient de fregament estàtic


Forces de fregament
◦ Un cos en moviment sempre ha de vèncer la força de
fregament
◦ El seu mòdul es calcula com:
Ff=µcN
on µe és l’anomenat coeficient de fregament cinètic

◦ Observacions finals:
 La força de fregament màxima és sempre la necessària per
començar a moure un cos, així doncs
µe >µc
 Aquests coeficients depenen de la naturalesa de les superfícies
que es posen en contacte, no de l’àrea de contacte.


Dinámcia. Leyes de Newton
◦ Explicacions senzilles de les tres lleis de Newton, les
forces de fregament i els sistemes no inercials.
Possibilitat d’un laboratori virtual per treballar els
diferents tipus de forces de fregament.

Tema 6 dinamica

  • 1.
    Física 1r Batxillerat EscolaVedruna de Palamós
  • 2.
    Dinàmica: Part dela Física que estudia moviment del cossos en relació amb les forces que els originen.  Apunts històrics:   Aristòtil (segle IV aC) afirmava que calia una força per mantenir un moviment.  Galileu Galilei (1564-1642) va arribar a la conclusió que en absència de forces exteriors un cos en un pla ha de mantenir el seu moviment.  Isaac Newton (1642-1727) formulà les lleis que ens permeten predir un moviment sabent-ne les forces que si apliquen.
  • 3.
     Primera llei deNewton i llei de la inèrcia. Un cos es mantindrà repòs o en MRU si no hi actua cap força o la resultant de les forces és nul·la. La inèrcia és una propietat que tenen els cossos d’oposar-se al moviment.
  • 4.
     Primera llei deNewton i llei de la inèrcia. ◦ Aclariments:  Tots els cossos estan sotmesos a l’acció de les forces  Tot cos que vulgui mantenir un MRU cal que li apliquem una força que contraresti el fregament.  La massa ens permet mesurar la inèrcia d’un cos. Com més massa més dificultat tenim a canviar l’estat de repòs d’un cos
  • 5.
     Segona llei deNewton o llei fonamental de la Dinàmica ◦ Si en un cos hi actua una força resultant es produeix un MRUA. ◦ Si sobre un cos actua una força resultant, es produeix una acceleració directament proporcional a la força aplicada. La constant de proporcionalitat n’és la massa. F = m·a
  • 7.
     Producte de lamassa per la seva velocitat. p = m·v ◦ És una magnitud vectorial d’igual direcció que la velocitat. ◦ Unitats SI: quilogram metre per segon (kg.m.s-1) ◦ Quan apliquem una força el que aconseguim és canviarne la quantitat de moviment. ◦ La quantitat de moviment representa la mesura poder aturar un cos.
  • 9.
     Tercera llei deNewton o principi d’acció i reacció ◦ Si un cos exerceix una força sobre un altre cos, aquest exerceix sobre el primer una força amb el mateix mòdul i direcció però de sentit contrari. ◦ Aclariments:  Les dues forces són simultànies  No s’anul·len ja que actuen sobre cossos diferents  No sempre provoquen acceleració si hi ha forces més grans que s’hi oposen.
  • 11.
     Impuls: Producte dela força pel temps que actua. I = F ·∆t ◦ És una magnitud vectorial  Sentit i direcció de la força  Mòdul és I=F·Δt  Unitats: N.s
  • 12.
     L’impuls d’una forçaés utilitzat per tal de variar la quantitat de moviment  Teorema de l’impuls ◦ L’impuls d’una força resultant que actua sobre un cos és igual a la variació de la quantitat de moviment d’aquest cos  Exemples
  • 13.
     Un sistema formatper diverses partícules la quantitat de moviment total serà la suma de les quantitats de moviment de cada cos.  Si suposem que no hi ha forces externes al sistema obtenim que no hi haurà variació pel que fa a la quantitat de moviment.  Teorema de la conservació de la quantitat de moviment. ◦ Si la resultant de les forces exteriors sobre un sistema és nul·la, la quantitat de moviment del sistema es manté constant.
  • 16.
     Forces normals ◦ Anomenemforça normal (N), a la força que exerceix la superfície sobre d’aquest cos. ◦ És una força de reacció a conseqüència del pes. ◦ Sempre és perpendicular a la superfície.
  • 17.
     Forces de fregament ◦Anomenem força de fregament, Ff, la força que apareix en la superfície de contacte dels cossos i que s’oposa al moviment. ◦ És una força d’acció-reacció ◦ És paral·lela a la superfície de contacte i contrària al moviment ◦ És proporcional a la força normal.
  • 18.
     Forces de fregament ◦Per tal de moure un cos en repòs és necessari vèncer la força de fregament. ◦ El valor d’aquesta força serà sempre igual a la força aplicada però en sentit contrari fins que arribi al valor màxim. ◦ El valor màxim d’aquesta força és calcula com: Ff=µeN on µe és l’anomenat coeficient de fregament estàtic
  • 19.
     Forces de fregament ◦Un cos en moviment sempre ha de vèncer la força de fregament ◦ El seu mòdul es calcula com: Ff=µcN on µe és l’anomenat coeficient de fregament cinètic ◦ Observacions finals:  La força de fregament màxima és sempre la necessària per començar a moure un cos, així doncs µe >µc  Aquests coeficients depenen de la naturalesa de les superfícies que es posen en contacte, no de l’àrea de contacte.
  • 20.
     Dinámcia. Leyes deNewton ◦ Explicacions senzilles de les tres lleis de Newton, les forces de fregament i els sistemes no inercials. Possibilitat d’un laboratori virtual per treballar els diferents tipus de forces de fregament.