Interacciones en la naturaleza. Movimiento mecánico.

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1 Interacciones en la naturaleza. Movimiento mecánico.

2 Una niña montada en patines se coloca frente a una pared y la empuja bruscamente. Explica qué le sucederá a la niña. Confecciona un esquema en el cual representes las fuerzas que se manifiestan durante la interacción.

3 F n-pared F pared-n Pared

4 Asunto: Leyes de Newton en el M.C.U.

5 Trayectoria de la pelota m v r v Fuerza centrípeta acacacac

6 En un movimiento uniforme circunferencial la fuerza resultante está dirigida según el radio hacia el centro de la circunferencia. Esta fuerza resultante recibe el nombre de fuerza centrípeta.

7 F c = m · a c ac =ac =ac =ac = v2v2v2v2R F c = m · v2v2v2v2R

8 Determina la fuerza (valor, dirección y sentido) que ejerce la Tierra sobre la Luna. Determina la fuerza (valor, dirección y sentido) que ejerce la Tierra sobre la Luna. Tarea 1

9 F TL F TL – ? m L = 7,3 · 10 22 kg a c = 2,7 · 10 – 3 m/s 2

10 F c = m · a c v2v2v2v2 r = m · ω 2 · r F TL = 7,3 ·10 22 kg · 2,7 ·10 – 3 m/s 2 F TL = 19,71 · 10 19 kg m/s 2 F TL = 1,97 · 10 20 N F TL = 2,0 · 10 20 N = m · Respuesta Esta fuerza está dirigida radialmente, hacia el centro de la órbita que describe la Luna.

11 Cuando Yipsi Moreno gira para lanzar el martillo, ¿qué efecto provoca en el martillo la fuerza centrípeta?, ¿qué trayectoria realiza el martillo cuando cesa la fuerza centrípeta? Explica tu respuesta. Cuando Yipsi Moreno gira para lanzar el martillo, ¿qué efecto provoca en el martillo la fuerza centrípeta?, ¿qué trayectoria realiza el martillo cuando cesa la fuerza centrípeta? Explica tu respuesta. Tarea 2

12 v v a a F F v v F c = m·a c

13 La fuerza centrípeta cambia la dirección y sentido del movimiento del martillo, instante a instante. Al cesar su acción, el martillo sale despedido inicialmente tangente a la circunferencia que describe y la fuerza de gravedad curva la trayectoria posteriormente. La fuerza centrípeta cambia la dirección y sentido del movimiento del martillo, instante a instante. Al cesar su acción, el martillo sale despedido inicialmente tangente a la circunferencia que describe y la fuerza de gravedad curva la trayectoria posteriormente. Respuesta de la tarea 2:

14 Si el martillo tiene una masa de 7,0 Kg, la longitud de la cadena es 1,3 m y da vueltas a razón de 1,0 rev/s, determina la tensión en la cadena. Si el martillo tiene una masa de 7,0 Kg, la longitud de la cadena es 1,3 m y da vueltas a razón de 1,0 rev/s, determina la tensión en la cadena. Tarea 3

15 m = 7,0 kg m = 7,0 kg R = 1,3 m R = 1,3 m f = 1,0 rev/s f = 1,0 rev/s T – ? T – ? · R m T = m · a c = m · v2v2v2v2R v = ω · R ω = 2π · f = m · 4 π 2 f 2 · R 2 R T = 4 π 2 m · f 2 · R ecuación solución F c = T FcFc T

16 T = 4 π 2 m · f 2 · R Sustituyendo por los datos: T = 4 (3,14) 2 · 7,0 kg · 1 s – 2 · 1,3 m T = 4 (9,86) · 7,0 kg · 1 s – 2 · 1,3 m T = 359 N La tensión en la cadena es de 359 N.

17 En el modelo de Bohr del átomo de hidrógeno, el electrón gira en una órbita circular en torno al núcleo. Si el radio de la órbita es de 5,3 · 10 –11 m y el electrón hace 6,6 · 10 15 rev/s, encuentra: En el modelo de Bohr del átomo de hidrógeno, el electrón gira en una órbita circular en torno al núcleo. Si el radio de la órbita es de 5,3 · 10 –11 m y el electrón hace 6,6 · 10 15 rev/s, encuentra: a) la aceleración del electrón (en magnitud, dirección y sentido). a) la aceleración del electrón (en magnitud, dirección y sentido). b) la fuerza centrípeta que actúa sobre el electrón. b) la fuerza centrípeta que actúa sobre el electrón. +

18 +– Modelo de átomo de hidrógeno según Bohr R

19 a) a c – ? r = 5,3 · 10 –11 m f = 6,6 · 10 15 rev/s ac =ac =ac =ac = v2v2v2v2r = r ω 2 · r 2 ω = 2π· f a c = 4 ·9,86 (6,6·10 15 s – 1 ) 2 · 5,3 · 10 – 11 m a c = 1718· 10 30 s – 2 · 5,3 · 10 – 11 m a c = 9,1 · 10 22 m/s 2 Respuesta v = ω · r π 2 ·f 2 ) · r = ( 4 π 2 ·f 2 ) · r

20 b) F c – ? F c = m · a c F c = 9,1 · 10 – 31 kg · 9,1 · 10 22 m/s 2 F c = 82,81 · 10 –9 kg m/s 2 F c = 8,3 · 10 – 8 N m e = 9,1 · 10 – 31 kg

21 En el M.C.U. la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo está dirigida según el radio hacia el centro de la circunferencia y se le denomina fuerza centrípeta que se calcula por: En el M.C.U. la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo está dirigida según el radio hacia el centro de la circunferencia y se le denomina fuerza centrípeta que se calcula por: F c = m· v2v2v2v2 R

22 En el M.C.U. la fuerza centrípeta provoca el cambio de la dirección y sentido de la velocidad en cada punto de la trayectoria. En el M.C.U. la fuerza centrípeta provoca el cambio de la dirección y sentido de la velocidad en cada punto de la trayectoria.