DINÁMICA Calama, 2016

DINÁMICA Concepto de Fuerza Una fuerza puede considerarse como “algo” que puede cambiar el estado de reposo, de movimiento de un cuerpo ó deformarlo. La fuerza es una magnitud vectorial y en el SI su unidad de medida es el Newton (N) Se entiende por fuerza neta a la resultante de la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. La fuerza se mide con un instrumento llamado dinamómetro.

Leyes de Isaac Newton 1ª Ley o ley de Inercia: Todo cuerpo permanece en un estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta a menos que sea obligado a cambiar ese estado por fuerzas que actúan sobre él. La masa es una medida de la inercia. La masa se mide con una balanza.

Leyes de Isaac Newton 2ª Ley o ley de masa: El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y se encuentra en la misma dirección que la fuerza aplicada. Si se aplica una misma fuerza a dos masas distintas, adquirirá mayor aceleración la de menor masa. El peso es la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos que se encuentran sobre su superficie. La aceleración de gravedad promedio en la superficie terrestre g=9,8m/s2

Leyes de Isaac Newton 3ª Ley o ley de acción y reacción: Por cada acción hay una reacción igual y opuesta, o bien, las acciones mutuas de dos cuerpos de uno al otro son siempre iguales y dirigidas en direcciones opuestas Acción y reacción actúan sobre cuerpos distintos

Fuerza normal La fuerza normal es la fuerza de reacción que ejerce una superficie sobre un cuerpo al apoyarse sobre ésta. Se presenta perpendicularmente a la superficie. Si un cuerpo se encuentra en una superficie horizontal, la fuerza normal coincide numéricamente con el valor de la fuerza peso. La normal es la reacción de la superficie. El peso es la reacción de la fuerza de atracción de la tierra

Fuerza de fricción Es la fuerza de oposición, que presenta la superficie, al movimiento de un cuerpo, dada por las irregularidades de la superficie de contacto con el cuerpo. Existen dos fuerzas de fricción: fuerza de fricción estática y dinámica (cinético). µe y µc corresponden al coeficiente de fricción estático y dinámico respectivamente.

Materiales en contacto Fuerza de fricción Materiales en contacto µe µc Hielo / Hielo 0.1 0.03 Vidrio / Vidrio 0.9 0.4 Madera / Cuero 0.3 Madera / Piedra 0.7 Madera / Madera Acero / Acero 0.74 0.57 Caucho / Cemento 1.0 0.8

Fuerza elástica de un resorte La fuerza elástica de un resorte es la fuerza de reacción que presenta un resorte ante la modificación de su largo natural, es directamente proporcional al estiramiento o compresión sufrida y de signo contrario. Su expresión está dada por la ley de Hooke donde k es la constante de elasticidad que depende del material del que esté hecho el resorte y ∆x es el desplazamiento dado por el estiramiento o compresión del resorte desde su posición de equilibrio.

Máquina de Atwood Polea sin fricción La aceleración de cada cuerpo es la misma. Suponiendo que m1 cae y m2 sube, la aceleración del sistema es: Si el resultado que se obtiene es negativo, significa que el sistema se mueve en dirección contraria

Torque o momento de una fuerza Es la medida cuantitativa de la tendencia de una fuerza para causar o alterar la rotación de un cuerpo respecto de un eje de giro. El torque es una magnitud vectorial que depende de la fuerza aplicada, el desplazamiento entre el punto de aplicación de la fuerza y el eje de giro, denominada brazo , y del ángulo que se forma entre la fuerza aplicada y el brazo de palanca.

Torque o momento de una fuerza Si la fuerza es perpendicular al brazo de palanca, entonces: El torque, en el SI, se mide en N•m. Un objeto esta en equilibrio mecánico si la suma neta de fuerzas y de torques sobre el objeto es cero. T=r x F

Cantidad de movimiento lineal También llamado momentum o momento, la cantidad de movimiento lineal de un cuerpo es una magnitud vectorial, , que corresponde a la relación entre su masa “m” y su velocidad .

Impulso Se llama impulso al vector cuya magnitud se obtiene de multiplicar una fuerza por el intervalo de tiempo en el que actúa sobre un cuerpo: También puede ser calculado con el producto de la masa m del objeto que esta siendo impulsado y su variación de velocidad, o como la variación de momentum:

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DEL MOMENTUM LINEAL