Ciencias Básicas Plan Común
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DINÁMICA I
TEMAS En 1586, Sir Isaac Newton formuló las tres leyes sobre la dinámica que permiten determinar cómo será el movimiento a partir de las causas que lo originaron. Primera Ley de Newton (Ley de Inercia) Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que un agente externo (fuerza neta sobre él) lo saque de ese estado.
De esto se desprende la condición de equilibrio de traslación: Si la suma de las fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo es cero, el cuerpo está en reposo o tiene movimiento uniforme y rectilíneo. Matemáticamente se tiene:
Segunda Ley de Newton (Ley fundamental de la dinámica) Si sobre un cuerpo actúa una fuerza neta, éste adquiere una aceleración que es directamente proporcional a dicha fuerza neta e inversamente proporcional a su masa. La fórmula que relaciona lo mencionado en la segunda ley de Newton se escribe de la siguiente manera:
Las unidades más utilizadas para medir la Fuerza, según los sistemas de unidades son los siguientes:
Los dos sistemas se relacionan mediante la siguiente equivalencia 1 Newton=105 dinas Tercera Ley de Newton (Principio de acción y reacción) Si un cuerpo A está ejerciendo una fuerza sobre un cuerpo B, entonces el cuerpo B ejerce una fuerza de igual módulo y dirección; pero de sentido opuesto sobre el cuerpo A. Una de las fuerzas se llama de acción y la otra, de reacción. Ambas fuerzas son parte de una sola interacción y ninguna de las dos existe sin la otra. Es decir, en toda interacción las fuerzas se dan por pares. Por ejemplo, la hélice del bote interactúa con el agua empujándola hacia atrás, y el agua impulsa la hélice (que está unida con el bote) hacia adelante, con esto el bote se mueve en el agua. Aunque ambas fuerzas tienen igual intensidad y son opuestas en sentido, no se anulan debido a que se ejercen sobre cuerpos distintos.
2. Diagrama de cuerpo libre (DCL)
1. Se plantea una hipótesis de movimiento, es decir, verificar el tipo de movimiento del cuerpo; si se mueve acelerando, con velocidad constante o está en reposo. 4. Plantear
La fuerza peso Es una fuerza dirigida hacia el centro de la Tierra, pues corresponde a la fuerza con que ésta atrae a los cuerpos hacia su centro. Se debe tener en cuenta la diferencia que existe entre masa y peso.
Es decir, la fuerza peso, al encontrarse en un plano inclinado, le corresponde un poco de peso al eje x y otro poco al eje y. Fíjate como se descompone la fuerza peso en este ejemplo interactivo:
La fuerza normal
Fuerza de roce Es una fuerza que se opone al movimiento. Depende de las superficies en contacto (coeficiente de roce) y del peso del cuerpo. Dicho de otra manera, es una fuerza que presenta el cuerpo que se desplaza o trata de desplazar, a través de una superficie que presenta irregularidades en la zona de contacto.
Determinación de la fuerza de roce El módulo de la fuerza de roce se determina con la siguiente fórmula. Fr= m · N Donde: Las unidades más utilizadas para medir la fuerza de roce, según los sistemas de unidades, son los siguientes:
El roce puede ser
Fuerza de roce estático
Por lo general, a igualdad de condiciones, la fuerza máxima de roce estático, fs, es mayor que la fuerza de roce cinético, fk, por lo que se obtiene que el coeficiente de roce estático µs es mayor que el coeficiente de roce cinético, µk. µs>µk En este ejemplo interactivo: agrega valores a la fuerza de roce y la fuerza del motor. Fíjate como varían los vectores, la aceleración y el coeficiente de roce.
Síntesis de la clase Utiliza esta síntesis como una forma de reforzar y sistematizar los contenidos de esta sesión.
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para cada eje, es decir, se plantea la segunda Ley de Newton tanto para las fuerzas verticales como para las fuerzas horizontales, por separado. Resolver ecuaciones e interpretar resultados.
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