Las Leyes de Newton Ley de la Inercia Relación Aceleración-Fuerza Ley de la acción y la reacción

El transbordador espacial Endeavor despega para una misión de 11 días en el espacio. Todas las leyes de movimiento de Newton –la ley de inercia, acción-reacción y la aceleración producida por una fuerza resultante- se exhiben durante este despegue. Crédito: NASA Marshall Space Flight Center (NASA-MSFC).

El movimiento. Tipos: Caraterísticas: Elementos: Movimiento sobre un plano Movimiento en el espacio Caraterísticas: Lento Rápido Uniforme Acelerado Elementos: Trayectoria Desplazamiento Tiempo Velocidad Aceleración

Dinámica: Parte de la mecánica que estudia las causas que originan o modifican el movimiento de los cuerpos.

¿Cuáles son las causas del movimiento de los cuerpos? ¿Qué es una fuerza? ¿Cuántos tipos de fuerzas existen?

En un cuerpo que se mueve hay dos fuerzas: Una de quién o qué la produce Otra del que la recibe

Fuerzas que actúan sobre los cuerpos.

¿Qué otras formas hay de aplicar fuerza a un objeto?

¿Qué les sucede a los objetos a los que se les aplica una fuerza?

Entonces… ¿Qué es la fuerza? Es todo aquello capaz de producir un cambio, ya sea de velocidad o en la forma de los cuerpos, es decir, de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo o de producir una deformación.

Representación y clasificación de las fuerzas. Se representan por medio de vectores Se clasifican en: Fuerzas No coplanares Coplanares Colineales Paralelas Concurrentes Combinadas

Sistema de Fuerzas Se llama así a las fuerzas que actúan de manera conjunta y simultánea.

Colineales Aquellas que se encuentran en la misma línea de acción

Paralelas Un sistema de fuerzas paralelas está constituido por dos fuerzas con sentidos diferentes , pero con la misma magnitud. El punto donde se aplican las fuerzas no es el mismo. Se produce un movimiento de rotación en torno al punto medio del segmento que separa las dos fuerzas.

Concurrentes Tienen su aplicación en el mismo punto (punto de apoyo)

Combinadas Sus líneas de acción forman entre sí combinaciones de los tres sistemas de fuerzas anteriores.

Unidades de la fuerza La unidad es el Newton (N) Es la fuerza que se proporciona a 1kg de masa para acelerarlo 1m/s2

Fuerza de fricción Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, especialmente microscópicas, entre las superficies en contacto.

Leyes de la Fuerza de fricción La fuerza de fricción actúa siempre en sentido contrario al movimiento. La fuerza de fricción es independiente del área de contacto de los dos medios de contacto. La fuerza de fricción es proporcional al peso (carga) La fuerza de fricción es independiente de la rapidez del deslizamiento entre los cuerpos.

Fricción estática (fs) Fricción dinámica (fk) Fricción por rodamiento (fr)

Fricción estática (fs) Evita el movimiento entre superficies limpias y secas de sólidos en contacto. Mientras el objeto no se mueva fs=0

Fricción dinámica (fk) Una vez que se ha superado la fricción estática y se está en movimiento. La fricción dinámica fk< fsmáx

Fricción por rodamiento (fr) Se presenta cuando un cuerpo cilíndrico o esfera se mueve por una superficie plana o cuando dos cilindros en contacto se mueven uno con respecto al otro. fr< fk

Coeficiente de fricción La dificultad o facilidad que presentan las superficies para que se deslice un cuerpo por ellas se mide con los coeficientes de fricción (). A mayor coeficiente de fricción , mayor fuerza de fricción

La fricción depende de la fuerza normal y el peso. f= fricción = coeficiente de fricción N= fuerza Normal Fricción estática Fricción de rodamiento Fricción dinámica

Ejercicio… Se quiere mover un bloque de madera sobre un piso de madera, pero antes de hacerlo se desea conocer la fuerza de fricción estática máxima que existe entre dichas superficies. Se sabe que =0.4 y que la fuerza normal (N) entre dichas superficies es de 80N ¿Qué valor tiene la fuerza de fricción estática máxima?

Inercia Tendencia de todo cuerpo a mantener su velocidad constante, esto es, si el cuerpo está en reposo tiende a permanecer en reposo; si el cuerpo está en movimiento, tiende a continuar en un movimiento rectilíneo uniforme

Masa Cantidad de materia que posee un cuerpo. Se mide en kg en el SI Gravitacional Se obtiene comparando el peso de dos masas en una balanza Inercial Se obtiene aplicando la 2da Ley de Newton

Primera Ley de Newton Todo cuerpo tiende a permanecer en reposo o movimiento uniforme rectilíneo si no hay una fuerza externa que actúe sobre él

Segunda Ley de Newton : Siempre que una fuerza resultante actúa sobre un objeto, produce una aceleración: una aceleración que es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa.

Ejemplo 1: ¿Qué fuerza resultante F se requiere para dar a un bloque de 6 kg una aceleración de 2 m/s2? Ejemplo 2: Una fuerza resultante de 40 lb hace que un bloque acelere a 5 ft/s2. ¿Cuál es la masa? Debe recordar que el slug es la unidad de masa apropiada cuando F está en lb y a está en ft/s2.

Ejemplo 3. Una fuerza neta de 4. 2 x 104 N actúa sobre un avión de 3 Ejemplo 3. Una fuerza neta de 4.2 x 104 N actúa sobre un avión de 3.2 x 104 kg durante el despegue. ¿Cuál es la fuerza sobre el piloto del avión, de 75 kg?