Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Núcleo temático 3 DINÁMICA DE LA PARTÍCULA 1 W I L L Y S.

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1 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Núcleo temático 3 DINÁMICA DE LA PARTÍCULA 1 W I L L Y S

2 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Mecánica clásica 2 Seis Principios básicosSeis Principios básicos Dos leyes de conservaciónDos leyes de conservación introducción Fuente: http://www.physicsclassroom.com/Default2.html

3 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Mecánica clásica 3 1)De Transmisibilidad 2)Del Triangulo o del Paralelogramo 3)De Inercia 4)De Proporcionalidad entre Fuerzas y Aceleraciones 5)De Acción y Reacción 6)De Gravitación Universal introducción

4 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Mecánica clásica 4 Conceptos básicos INTERACCIÓN Cierta relación física entre dos objetos que (en ausencia de otras interacciones) cambia el movimiento de cada uno. MOORE, Thomas A. Física. Seis ideas fundamentales, pág., 766FUERZA, Cantidad física vectorial que representa la interacción (de contacto o a distancia), de un objeto con otro o con su entorno. Juan V. Villamizar Hernández

5 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica PRINCIPIO DE INERCIA enunciado Un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento rectilíneo uniforme, continuará en dicho estado (es decir, reposo o velocidad constante en línea recta) a menos que experimente una fuerza externa neta diferente de cero o no equilibrada. Fuente: http://www.physicsclassroom.com/Default2.html 5

6 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica ¿Qué posibilidades cinemáticas tiene una partícula sobre la cual actúa una fuerza neta equilibrada? 6 consecuencias PRINCIPIO DE INERCIA

7 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Fuerzas equilibradas Objeto en movimiento {v ≠ 0 (m/s)} Objeto en reposo {v= 0 (m/s)} {a= 0 (m/s 2 )} Estado de reposo Estado de movimiento 7 PRINCIPIO DE INERCIA

8 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica ¿Qué es un Marco de referencia Inercial? 8 consecuencias PRINCIPIO DE INERCIA “Un marco de referencia en el cual se observa que los objetos aislados se mueven con velocidad constante (aceleración cero), en concordancia con la Primera ley de Newton. Los marcos inerciales se mueven con velocidades constantes unos con respecto a otro”. MOORE, Thomas A. FISICA. Seis ideas fundamentales. Tomo I. 2ª edición. México: McGraw Hill, 2004. Pág., 768

9 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica ¿Qué ocurre si la fuerza neta es no equilibrada; es decir, diferente de cero? 9

10 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica PRINCIPIO DE PROPORCIONALIDAD ENTRE FUERZA Y ACELERACIÓN enunciado La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. Matemáticamente, Fuente: http://www.physicsclassroom.com/Default2.html 10

11 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica PRINCIPIO DE PROPORCIONALIDAD ENTRE FUERZA Y ACELERACIÓN consecuencias Fuente: http://www.physicsclassroom.com/Default2.html MASA INERCIAL Cantidad física escalar equivalente a la razón entre la magnitud de la fuerza entregada a un objeto y la magnitud de la aceleración obtenida (su cambio de velocidad a causa de la aplicación de una fuerza neta no equilibrada) MASA GRAVITACIONAL Cantidad física escalar equivalente a la razón entre la magnitud del peso de un objeto (Fuerza debido a la acción del campo gravitacional) y la magnitud de la aceleración de la gravedad local,. 11

12 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Son las fuerzas las que provocan aceleraciones y no lo contrario. La fuerza neta es la suma de TODAS las fuerzas consecuencias PRINCIPIO DE PROPORCIONALIDAD ENTRE FUERZA Y ACELERACIÓN 12

13 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica MASA PESO (Kg)(Newton) PRINCIPIO DE PROPORCIONALIDAD ENTRE FUERZA Y ACELERACIÓN consecuencias 13

14 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica ¿Qué posibilidades cinemáticas tiene una partícula sobre la cual actúa una fuerza no equilibrada? 14 PRINCIPIO DE PROPORCIONALIDAD ENTRE FUERZA Y ACELERACIÓN consecuencias

15 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Movimiento de traslación (MRUA) (Fuerza)>>(misma dirección)>>(Velocidad) Movimiento de traslación (MRUD) (Fuerza)<<(sentido contrario)<<(Velocidad) Movimiento curvilíneo (Fuerza) ≠ (dirección)≠ (Velocidad) Si inicialmente la partícula se estaba moviendo: PRINCIPIO DE PROPORCIONALIDAD ENTRE FUERZA Y ACELERACIÓN consecuencias 15

16 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica ¿Puede la partícula permanecer en reposo? Si inicialmente la partícula estaba en reposo y… 16 PRINCIPIO DE PROPORCIONALIDAD ENTRE FUERZA Y ACELERACIÓN consecuencias

17 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Establece que si dos cuerpos interactúan, la fuerza ejercida sobre el cuerpo 1 por el cuerpo 2 es igual y opuesta a la fuerza ejercida por el cuerpo 2 sobre el cuerpo 1. Fuente: http://www.physicsclassroom.com/Default2.html 17 PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN enunciado

18 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Es imposible conseguir una fuerza aislada en la naturaleza todas las fuerzas actúan a pares Siempre las Fuerzas de acción y reacción actúan sobre cuerpos diferentes, comparten la misma línea de acción pero son de sentido contrario 18 PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN consecuencias

19 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Interacción Fuerza Al elaborar un DCL. primero llenamos el cuadro de interacciones y fuerzas, identificando las interacciones y, a partir de ellas, las fuerzas 19 PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN consecuencias PARTÍCULAINTERACCIONESFUERZAS Con el campo gravitacional Con otro objeto Con cuerda Con plano horizontal o inclinado Debidas a las interacciones Externas Nombre o etiqueta Si o no Etiquetar con los símbolos y subíndices adecuados Nombre o etiqueta Si o no Etiquetar con los símbolos y subíndices adecuados

20 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica Las leyes de la dinámica actúan e interactúan al mismo tiempo en todo el mundo natural y el movimiento de traslación de un proyectil, por ejemplo, muestra de una forma poderosa y emocionante la consecuencia de estas tres leyes. 20

21 Ing. Juan V. Villamizar Hernández Física 1: Mecánica FuerzasMovimiento ¿Cuál es, entonces, la relación entre Fuerzas y Movimiento? Fuente: http://www.physicsclassroom.com/Default2.html 21