DINÁMICA LEYES DE NEWTON Inercia Acción y Reacción Fundamental de COLEGIO ADVENTISTA DE LA SERENA DEPTO. DE MATEMÁTICAS Y FÍSICA DOCENTE: HERNÁN ALEXIS AROS NÚÑEZ DINÁMICA Estudia causas del movimiento que se rige por LEYES DE NEWTON Inercia Acción y Reacción Fundamental de la dinámica Pueden producir Aceleración tienen Módulo Sentido Dirección Fuerza tipos El peso La tensión La normal

Aprendizajes esperados Comprender el concepto de fuerza de roce. Aplicar los conceptos de roce estático y roce cinético. Comprender el concepto de fuerza elástica.

Pregunta oficial PSU Un bloque que pesa 20 N se empuja sobre la cubierta horizontal de una mesa con una fuerza de 18 N. El coeficiente de roce cinético entre el bloque y la cubierta es 0,4.¿Cuál es la aceleración del bloque? (Considere la aceleración de gravedad igual a 10 ) 0,5 1,0 5,0 9,0 10,0 Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2010 m s2

1. Fuerza de roce 2. Roce estático 3. Roce cinético 4. Fuerza elástica

1. Fuerza de roce 1.1 Características Se opone al movimiento entre superficies en contacto. Es proporcional a la fuerza normal que ejerce el plano sobre el cuerpo. Depende del material de las superficies en contacto.

1. Fuerza de roce Aplicada a nuestra vida cotidiana:

DCL de la fuerza de roce: Para calcular la fuerza de roce: Las unidades utilizadas para la fuerza de roce:

E Ejercicios Conocimiento 5. En general, la fuerza de roce puede expresarse como froce= µ·N, donde µ es el coeficiente de roce y N es la fuerza normal. Se puede afirmar que el coeficiente de roce I) es un número adimensional. II) es independiente de la fuerza de roce y la normal. III) depende del tipo de superficies en contacto. Es(son) correcta(s) A) sólo I. B) sólo II. C) sólo III. D) sólo I y II. E) I, II y III. Ejercicio 5 guía Dinámica II: Fuerza de roce E Conocimiento

1. Fuerza de roce 1.2 Tipos ESTÁTICO Actúa cuando el cuerpo está en reposo. CINÉTICO Actúa cuando existe un movimiento relativo entre las superficies en contacto.

2. Roce estático 2.1 Características Es una fuerza de reacción. Es una fuerza variable. Posee un valor máximo, que se calcula como: Ejemplo: Cuerpo en reposo Su DCL es

2. Roce estático La fuerza de roce estático tiene un valor máximo (límite) cuando el cuerpo está a punto de moverse.

D Ejercicios Aplicación 10. Un bloque de 100 [kg] de masa es empujado con una fuerza horizontal de 80[N] paralela a la superficie. Si el bloque está en reposo y el coeficiente de roce estático entre el bloque y la superficie es 0,12, el módulo de la fuerza de roce es A) 0 [N] B) 40 [N] C) 60 [N] D) 80 [N] E) 120 [N] Ejercicio 10 guía Dinámica II: Fuerza de roce D Aplicación

3. Roce cinético 3.1 Características No es una fuerza de reacción. Es una fuerza constante. Posee un valor único, que se calcula como: Ejemplo: Cuerpo en movimiento La fuerza de roce cinético es siempre menor que la fuerza de roce estático máxima.

D Ejercicios Aplicación 9. Sobre un plano horizontal se empuja un cuerpo de 10 [N] de peso con una fuerza constante, paralela al plano, cuyo valor es 4 [N]. Si el cuerpo mantiene una velocidad constante de 5 .¿Cuál es el coeficiente de roce entre el plano y el cuerpo? A) 0,20 B) 0,25 C) 0,30 D) 0,40 E) 0,50 Ejercicio 9 guía Dinámica II: Fuerza de roce D Aplicación

4. Fuerza elástica 4.1 Características Es la fuerza de reacción que actúa para devolver un resorte o elástico a su longitud natural. Los resortes o elásticos ejercen fuerzas que empujan en contra del desplazamiento, respecto de su posición de equilibrio. Los cuerpos elásticos se deforman ante la acción de una fuerza, volviendo a su forma original una vez que dicha fuerza deja de actuar.

4. Fuerza elástica 4.2 Ley de Hooke La fuerza elástica está asociada a la constante de elasticidad del cuerpo y a la deformación producida. Ley de Hooke Gráficamente: Δx (deformación) F (Módulo de la fuerza) El signo “-” indica que la fuerza elástica se opone a la deformación.

Ejemplo Sea FD la fuerza deformadora y Fe la fuerza elástica. Para calcular la constante k: La constante k tiene unidades en S.I.

E Ejercicios Aplicación 8. Si un resorte se estira 10 [cm] cuando se cuelga de él un cuerpo de 500 [g], entonces su constante de rigidez es 5 B) 10 C) 15 D) 25 E) 50 Ejercicio 8 guía Dinámica II: Fuerza de roce E Aplicación

C Pregunta oficial PSU Aplicación Un bloque que pesa 20 N se empuja sobre la cubierta horizontal de una mesa con una fuerza de 18 N. El coeficiente de roce cinético entre el bloque y la cubierta es 0,4.¿Cuál es la aceleración del bloque? (Considere la aceleración de gravedad igual a 10 ) 0,5 1,0 5,0 9,0 10,0 m s2 C Aplicación En PSU debes considerar la fuerza de roce sólo cuando se haga explícito en el problema.

Asociada a superficies Síntesis de la clase tienen Módulo Sentido Dirección Aceleración Pueden producir FUERZA tipos Fuerza de roce Fuerza elástica Estático Cinético Valor máximo Valor único Asociada a superficies en contacto Asociada a resortes y elásticos