Tema 10: Dinàmica

CONTINGUTS Conceptes bàsics: Força. Quantitat de moviment. Dinàmica. 2. Lleis de la dinàmica (lleis de Newton). 1ª: Principi d’inèrcia. 2ª: llei fonamental de la dinàmica. 3ª: Principi d’acció i reacció. 3. Llei de gravitació Universal. 4. Algunes forces: P, N, T, fm

CONCEPTES BÀSICS. 1. DINÀMICA: Part de la Física que estudia els moviments i les causes que els produeixen. FORÇA (F): Magnitud vectorial que representa la interacció entre els cossos. Causa capaç de modificar l’estat de moviment d‘un cos o produir–li deformacions. Unitats en el S.I. Newton : 1 N = 1 kg · m/s2 QUANTITAT DE MOVIMENT o MOMENT LINIAL: (p) Magnitud vectorial que es defineix: p=mv

2. LLEIS DE LA DINÀMICA. 1r. principi de la dinàmica: P. D’INÈRCIA. Tot cos que no es troba sotmès a cap força, o que presenta una força neta nul·la (resultant) roman el seu estat de repòs o de moviment rectilini accelerat. Quan no hi actua cap força neta, el cos tendeix a mantenir la seua velocitat constant  INÈRCIA La inèrcia depén de la velocitat que porte el cos i de la seua massa  QUANTITAT DE MOVIMENT (p) p=mv

2n. principi de la dinàmica: P. D’ACCIÓ. Si sobre un cos actua una força neta aquest està sotmés a una acceleració La força produeix un canvi en la quantitat de moviment del cos  FR= p/t = m · v/t + v · m/t = m·a m/t =0 ja que la massa dels cossos no varia en les situacions habituals d’estudi. L’acceleració a la que estarà sotmés un cos serà major quan més temps hi actue la força: IMPULS MECÀNIC  I = F·t

3r. principi de la dinàmica: P. D’ACCIÓ-REACCIÓ. Ens indica com són les forces entre els cossos que interactuen Quan una força actua sobre un cos en un sistema tancat aquesta produeix un augment o pèrdua en la quantitat de moviment del cos, que va acompanyada per una pèrdua o augment de la quantitat de moviment en una part (objecte) del sistema  F12 = - F21 Si un cos exerceix una força (ACCIÓ: F12) sobre un segon cos aquest exerceix una altra força (REACCIÓ: F12) sobre el primer, i aquestes forces són de la mateixa intensitat però amb sentits contraris, i cadascuna té l’origen en un cos diferent.

LLEI DE GRAVITACIÓ UNIVERSAL. 3. És una força d’acció a distància: Sempre dóna lloc a una força atractiva entre els dos cossos en la direcció de la recta que els uneix. Augmenta amb la massa dels cossos i disminueix amb el quadrat de la distància que els separa. G= 6,67·10-11 N·m2/kg2  constant de gravitació universal. Acceleració de la gravetat a la superfície d’un planeta (P): g = G· MP/ RP2  a la Terra gT = 9,81 m/s2

ALGUNES FORCES. 4. PES: Apareix sempre com a conseqüència de l’atracció de la massa del cos per la Terra. Té l’origen al cos i va dirigida cap al centre de la Terra (perpendicular a l’horitzontal). NORMAL: Apareix sempre que el cos es troba en “descansat” en una altra superfície, és la reacció d’aquesta. Té l’origen al cos i va dirigida en sentit contrari a la superfície (perpendicular a la superfície) TENSIÓ: Apareix sempre que hi ha cordes (ideals), en la direcció de la corda. Les cordes transmeten les forces entre els cossos que hi ha als seus extrems. FORÇA DE FREGAMENT: Té l’origen en el cos, és la direcció del moviment i va en sentit contrari a la velocitat del cos. Sempre s’oposa.

Alguns exemples.

ALTRES OPCIONS D’AJUDA A L’ESTUDI Presentació teòrica d’aspectes relacionats amb el tema: http://www.slideshare.net/aula20_0708/quantitat-de-moviment-i-impuls-presentation Exercici interactiu de forces en plans inclinats: http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/forceDiagram/forceDiagram_s.htm Exercici interactiu de xocs elàstics i inelàstics http://www.walter-fendt.de/ph14s/collision_s.htm