DINÁMICA DEL MOVIMIENTO

Fuerza y movimiento

Unidad 2

Profesor: Pedro Pablo Rojas

OBJETIVOS:

Explica entre magnitudes escalares y vectoriales. Define el concepto de fuerza. Reconoce algunas fuerzas presentes; peso, normal, roce. Dibuja las fuerzas presentes dependiendo de las

condiciones impuestas. Trabaja analíticamente con la fuerza resultante.

INTRODUCCIÓN

Muchas veces observamos nuestro entorno y nos maravillamos al ver como es su comportamiento. Después de un rato podemos dar una predicción de lo ocurrido.

Pero nos enfrentamos a un gran problema si nos piden dar una definición de lo observado, veamos si es cierto, definamos los siguientes conceptos:

Movimiento: Desplazamiento: Velocidad: Aceleración: Fuerza:

MECÁNICA

¿Qué es la mecánica?

Dinámica y Cinemática.

¿Qué es una fuerza?

Tipos de fuerza (de campo y a distancia)

Las fuerzas no son propiedades de los cuerpos, sino el resultado de una interacción mutua, además las fuerzas no pueden almacenarse, no se gastan ni se hacen, duran mientras exista la interacción.

Para que existe una fuerza debe haber a lo menos dos cuerpos, ya que ningún cuerpo puede aplicarse fuerza sobre si mismo.

La fuerza es una magnitud vectorial, por lo cual debe especificarse tanto su modulo y dirección, para quedar completamente determinados, dependiendo de la dirección de la fuerza es el efecto que produce en el cuerpo.

La unidad de medida de la fuerza en el sistema internacional es el Newton [N]

RESPONDA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS:

Un niño esta quieto, luego otro lo empuja en dirección a la derecha, ¿Qué ocurre?

Un niño camina hacia la derecha, luego otro lo empuja por el costado, ¿Qué ocurre?

¿Cómo definirías ahora la fuerza?

Debemos tener cuidado pues la palabra

puede, toma en cuenta la posibilidad que la fuerza que actúa sobre el cuerpo se cancele por una o mas fuerzas presentes simultáneamente (equilibrio).

Si existe solo una fuerza sobre el cuerpo, esta si producirá una aceleración (cambio de velocidad).

Debido a que la aceleración es un vector (módulo, dirección y sentido), la fuerza también lo será.

Se define la fuerza neta como la suma vectorial de todas las fuerzas presentes sobre el cuerpo.

TIPOS DE FUERZA Peso es la fuerza presente

sobre un cuerpo, la cual esta dirigida hacia el centro de la tierra, como resultado de la acción gravitatoria que ejerce su masa. El valor de la aceleración de gravedad varia con la altura.

Como toda fuerza su unidad de medida es el Newton.

El valor de la aceleración de gravedad es de 9,8[m/s2]=10[m/s2]

¡PESO Y MASA, ES LO MISMO¡

Masa se puede definir como la cantidad de materia de un objeto (es una cantidad escalar) y no cambia, independiente de donde se encuentre, además debemos notar que la masa es también una medida de inercia del objeto (resistencia del objeto al cambio de su estado de movimiento), entre mas masa tiene un cuerpo es más difícil acelerarlo o frenarlo

. Peso es una cantidad vectorial (tiene modulo y dirección), que siempre está dirigida hacia abajo (centro de la tierra) y está relacionada con la aceleración de gravedad (cerca de la superficie de la tierra es 9,8 [m/s2]). Como se trata de una fuerza su unidad de medida es el [N], además debemos notar que el peso va cambiando dependiendo del valor de la aceleración de gravedad de donde nos encontremos

¿Cual es el peso de un cuerpo cuya masa es de 25 [kg]?

¿Cuál es la masa de un cuerpo cuyo peso es de 300[N]?

UN ASTRONAUTA EXPERIMENTA UN PESO DE 850[N] EN LA TIERRA. SI EN LA LUNA LA ACELERACIÓN DE GRAVEDAD ES LA SEXTA PARTE QUE EN LA TIERRA, ¿CUÁL ES LA MASA DEL ASTRONAUTA EN ESE SATÉLITE?

Fuerza normal es la fuerza que ejerce el suelo o superficie (pared, techo, etc.). Su dirección es perpendicular a la superficie en contacto y apunta hacia el cuerpo.

Debemos tener presente que no siempre esta fuerza es igual y opuesta al peso (ver planos inclinados).

Tensión es la fuerza transmitida a través de una cuerda inextensible y se masa despreciable, su dirección esta representada a lo largo de la cuerda.

Fuerza de roce es la fuerza que aparece cuando existen dos cuerpos en contacto, es la responsable de poder caminar, existen dos tipos de roce (estático y cinético).

Esta fuerza depende de la naturaleza del material.

La magnitud de esta fuerza es proporcional a la normal entre los cuerpos.

Siempre se opone al movimiento del cuerpo.

El valor del coeficiente de roce varia entre [0,1]

UN CUERPO DE 40[KG] SE ENCUENTRA SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL CON ROCE Y AL APLICAR SOBRE EL UNA FUERZA HORIZONTAL DE 180[N], EL CUERPO QUEDA EN MOVIMIENTO INMINENTE, ¿CUÁL ES EL VALOR DEL COEFICIENTE DE ROCE ESTÁTICO?

Fuerza elástica recuperadora es aquella que tiende a regresar a un cuerpo a su forma original. Todos los cuerpos son en mayor o menor grado elásticos (depende de su estructura molecular).

Una fuerza puede alargar o acortar un resorte, entre mayor la fuerza es mayor su deformación.

En un rango de fuerzas limitado, esta es proporcional a su deformación.