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Luz H. Lasso. Contenido Concepto de fuerza Ejemplos de fuerzas Primera ley de Newton Inercia y masa Marco de referencia inercial Segunda ley de Newton.

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1 Luz H. Lasso

2 Contenido Concepto de fuerza Ejemplos de fuerzas Primera ley de Newton Inercia y masa Marco de referencia inercial Segunda ley de Newton Tercera ley de Newton Equilibrio Fuerzas de fricción Luz H. Lasso

3 Una fuerza es intuitivamente algo que implica un jalón o empujón. Debemos distinguir entre fuerzas de contacto y de acción a distancia (fuerzas de campo). La fuerza es aquello que ocasiona que un cuerpo se acelere. Cuando la velocidad de un cuerpo es constante o cuando un cuerpo está en reposo, se dice que está en equilibrio, en este caso la suma de las fuerzas actuando sobre el cuerpo es cero. Concepto de fuerza Luz H. Lasso

4 Ejemplos de fuerzas Luz H. Lasso Fuerzas de contacto Fuerzas de campo mM qQ HierroN S

5 La fuerza de contacto no es la fuerza de reacción al peso Luz H. Lasso

6 La fuerza de contacto procede de la elasticidad Luz H. Lasso

7 Distintos valores de la tensión T de una cuerda Luz H. Lasso

8 Sobre la pelota en rotación actúa la fuerza centrípeta, igual a la tensión de la cuerda. La pelota ejerce sobre la cuerda y, por tanto, sobre el joven una fuerza de contacto igual y de sentido contrario (fuerza centrífuga). Luz H. Lasso

9 Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, a menos que se le obligue a cambiar dicho estado por fuerzas que ejerzan su acción sobre él. Un objeto en reposo permanecerá en reposo a menos que una fuerza resultante distinta de cero actúe sobre él. Un objeto en movimiento continuará su movimiento a lo largo de una trayectoria rectilínea a velocidad constante a menos que una fuerza resultante diferente de cero actúe sobre él. Primera ley de Newton (ley de inercia) Luz H. Lasso

10 La inercia de un cuerpo es la tendencia a resistir cualquier cambio en su estado de movimiento. La masa es una medida de la inercia de un cuerpo. La masa se mide en kilogramos (kg). Los objetos poseen inercia, es decir, tiene masa. Inercia y masa Luz H. Lasso

11 En un marco de referencia inercial, un cuerpo que no esté sujeto a una fuerza neta permanecerá en reposo o se moverá a velocidad constante. En un marco de referencia inercial se cumple la primera ley de Newton. Marco de referencia inercial Luz H. Lasso

12 La fuerza neta, F, que actúa sobre una partícula de masa m produce una aceleración a = F/m en dirección de la fuerza neta. F neta m para a constanteF neta a para m constante m0m0 F0F0 m0m0 2F02F0 m0m0 3F03F0 m0m0 m0m0 m0m0 m0m0 F0F0 m0m0 2F02F0 m0m0 3F03F0 a=a0a=a0 a=a0a=a0 a=a0a=a0 a=a0a=a0 a=2a 0 a=3a 0 La aceleración de un cuerpo es la misma en todos los marcos de referencia inerciales. Segunda ley de Newton Luz H. Lasso

13 La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. El peso w es la fuerza que ejerce la Tierra sobre un objeto. w = mg Continuación Luz H. Lasso

14 Si dos cuerpos interactúan, la fuerza ejercida sobre el cuerpo 1 por el cuerpo 2 es igual y opuesta a la fuerza ejercida sobre el cuerpo 2 por el cuerpo 1: F 12 = -F F 12 F 21 F 12 = -F 21 F 12 F 21 Tercera ley de Newton Luz H. Lasso

15 Cuando las fuerzas que actúan sobre un cuerpo suman cero, se dice que está en equilibrio traslacional. Si el cuerpo está en reposo, está en equilibrio estático, mientras que si se mueve con velocidad constante, está en equilibrio dinámico. Equilibrio Luz H. Lasso n n w w n = -n y w = -w

16 Suma de fuerzas Luz H. Lasso Las fuerzas se representan como vectores, por lo tanto, deben sumarse como tales. F1F1 F2F2 F 3 = F 1 + F 2

17 Semáforo en reposo Luz H. Lasso 53° 37° T1T1 T2T2 T3T3 w T3T3 Diagrama de cuerpo libre del semáforo Diagrama del nudo que une los cables T1T1 T2T2 T3T3 53° 37° x y

18 Caja sobre plano inclinado Luz H. Lasso d m w = mg mg cos mg sen a n y x

19 Máquina de Atwood Luz H. Lasso m1m1 m2m2 m1m1 m2m2 T T m1gm1gm2gm2g a a

20 Dos objetos conectados Luz H. Lasso m1m1 m2m2 m1m1 T m1gm1g a w = m 2 g m 2 g cos m 2 g sen a n y x T

21 Un bloque empuja a otro Luz H. Lasso m1m1 m2m2 F F w1w1 n1n1 P w2w2 n2n2 P

22 Fuerza de fricción Luz H. Lasso La fuerza de fricción es el resultado de la interación de un cuerpo con sus alrededores. Si se aplica una fuerza F a un objeto sobre una superficie, la superficie ejerce una fuerza de fricción f, la cual se opone a la fuerza F. Si el cuerpo permanece en reposo, se tendrá F=f. A esta fuerza se le llama fuerza de fricción estática, f e. Cuando la fuerza F es lo suficientemente grande, el cuerpo comenzará a moverse, en este caso la fuerza de fricción será f e,max. F fefe w n

23 Medición de e y c Luz H. Lasso w = mg mg cos mg sen n y x f

24 Objetos conectados con fricción Luz H. Lasso m1m1 m2m2 F F T fcfc m1gm1g n F cos F sen a m2gm2g T

25 Luz H. Lasso


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