FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 1 Tema 4 Dinámica Tema 4 Dinámica IES Padre Manjón Prof: Eduardo Eisman IES Padre Manjón Prof: Eduardo Eisman.

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1 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 1 Tema 4 Dinámica Tema 4 Dinámica IES Padre Manjón Prof: Eduardo Eisman IES Padre Manjón Prof: Eduardo Eisman

2 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 2 Índice 1.El principio de inercia 2.Principio fundamental de la dinámica 3.Principio acción-reacción 4.Dinámica del movimiento rectilíneo uniforme 5.Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente variado 6.Las fuerzas de rozamiento 7.Dinámica del movimiento circular uniforme 8.Ley de Newton de la gravitación universal. Peso de los cuerpos

3 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 3 V V 1.1 Primer principio de la dinámica Experiencia de Galileo Su velocidad va aumentando El movimiento es acelerado Su velocidad va disminuyendo El movimiento es desacelerado Su velocidad es constante: el movimiento es uniforme v V= 0

4 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 4 Reposo MRU : 1.2 Primer principio de la dinámica de Newton « Si sobre un cuerpo no actúa fuerza alguna, o si la fuerza resultante que actúa es cero, el cuerpo mantiene el estado en que se encuentra: si estaba en reposo, continúa en reposo; y si estaba en movimiento, seguirá moviéndose con MRU». Principio de Inercia Cuando el coche arranca, te mantienes pegado al asiento, ya que tiendes a seguir en reposo. Cuando el coche frena, te desplazas hacia adelante, ya que tiendes a seguir en movimiento.

5 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 5 Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza, cambia su estado de reposo o movimiento, adquiriendo un aceleración directamente proporcional a la fuerza aplicada. La aceleración tiene la misma dirección y sentido que la fuerza aplicada: Si sobre el cuerpo actúa más de una fuerza, el principio se expresa así: La constante de proporcionalidad entre la fuerza aplicada a un cuerpo y la aceleración que este adquiere se llama masa inercial (m), y representa la oposición del cuerpo a cambiar el estado en que se encuentra. 2.1 Segundo principio de la dinámica Principio fundamental de la dinámica

6 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 6 2.2 Segundo principio de la dinámica Principio fundamental de la dinámica Si medimos el tiempo «t» que tarda el carrito en hacer un cierto recorrido «s», conoceremos la aceleración «a» : s, t El cociente entre la fuerza aplicada al cuerpo y su masa inercial, es el valor de la aceleración «a» que el cuerpo adquiere, y que hemos calculado mediante el espacio y el tiempo:

7 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 7 El peso de un cuerpo es la fuerza con que la Tierra lo atrae. « Cuando un cuerpo ejerce sobre otro una fuerza llamada acción, el segundo responde con una fuerza igual y de sentido contrario denominada reacción». Las fuerzas aparecen por parejas (interacción). Newton observó que en la naturaleza no hay fuerzas aisladas, sino pares de fuerzas iguales y de sentido contrario aplicadas cada una sobre cada uno de los cuerpos que interaccionan. La fuerza es el resultado de la interacción entre dos o más cuerpos. Aunque las fuerzas de acción y reacción sean opuestas, no pueden sumarse, ni se anulan, puesto que actúan sobre cuerpos diferentes. 3.1 Tercer principio de la dinámica Principio de Acción - Reacción A esa acción se opone una reacción, que es otra fuerza igual y de sentido contrario que el cuerpo ejerce sobre la Tierra.

8 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 8 Se llama fuerza de contacto o normal a la fuerza que el plano de la mesa ejerce sobre el cuerpo que está apoyado en él. Son un par de fuerzas de acción y reacción, actúan sobre cuerpos distintos, no tiene sentido sumarlas. 3.2 Tercer principio de la dinámica Principio de Acción - Reacción Son un par de fuerzas acción - reacción No son un par de fuerzas acción - reacción El cuerpo está en equilibrio : la suma de su peso y la normal es cero. Ambas actúan sobre el mismo cuerpo.

9 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 9 El movimiento rectilíneo uniforme es el tiene un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta: Verticalmente el peso y la normal dan resultante cero por lo tanto no influyen en su movimiento. En la dirección del movimiento no actúa ninguna fuerza. P → N → P → N → Ecuación del Movimiento Rectilíneo Uniforme: 4.1 Dinámica del movimiento rectilíneo uniforme

10 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 10 Es el movimiento que tiene un cuerpo sobre el que actúa una fuerza neta. Si la fuerza es contante, la aceleración también lo será, por lo que el movimiento el MRUV. La fuerza motor, de acuerdo con el 2º principio de la dinámica, origina una aceleración que hace que el movimiento sea rectilíneo uniformemente acelerado. P → N → Ecuaciones del movimiento: 5.1 Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente variado Movimiento en un plano horizontal

11 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 11 Las fuerzas de rozamiento son de naturaleza electromagnética. Aparecen en las superficies de contacto entre los cuerpos, debido a su rugosidad. Se oponen al movimiento de los cuerpos. La fuerza de rozamiento es directamente proporcionales a la fuerza de contacto. La constante de proporcionalidad es el Coeficiente de rozamiento. P → N → 5.2 Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente variado Movimiento en un plano horizontal con rozamiento

12 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 12 La ecuación fundamental de la dinámica permite calcular la aceleración con la que desciende el cuerpo por el plano inclinado. La componente del peso en la dirección del plano inclinado es la responsable de la “caida”. α α Es el movimiento que tiene un cuerpo sobre el que actúan una o más fuerzas, de manera que su resultante sea constante y tenga la dirección del movimiento. 5.3 Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente variado Movimiento en un plano inclinado

13 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 13  La ecuación fundamental de la dinámica calcula la aceleración con la que desciende el cuerpo. La componente del peso en la dirección del plano inclinado es la responsable de la “caida”. α 5.4 Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente variado Movimiento en un plano inclinado

14 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 14  Aplicando la ecuación fundamental de la dinámica podemos calcular la aceleración con la que desciende el cuerpo por el plano inclinado La componente del peso en la dirección del plano inclinado es la responsable de la “caida”. α 5.5 Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente variado Movimiento en un plano inclinado

15 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 15 La fuerza de rozamiento vale: α 5.6 Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente variado Movimiento en un plano inclinado con rozamiento

16 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 16 El rozamiento es una fuerza que siempre se opone al movimiento de los cuerpos P → N → F motor → F roz → 6.1 Las fuerzas de rozamiento

17 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 17 Para que un cuerpo describa una trayectoria circular, es necesario la existencia de una fuerza dirigida hacia el centro de la circunferencia, que modificará la dirección de la velocidad, no su módulo. Esa fuerza normal, radial o centrípeta, es perpendicular a la velocidad orbital que posee el cuerpo. Ecuación fundamental de la dinámica: La aceleración se llama normal o centrípeta. Período al tiempo que tarda un cuerpo en dar una vuelta completa: MTMT mLmL 7.1 Dinámica del movimiento circular uniforme

18 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 18 Entre dos cuerpos existe una fuerza de atracción que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. La fuerza está dirigida a lo largo de la recta que une los cuerpos. G es una constante universal : MTMT mLmL 8.1 Ley de Newton de la gravitación universal

19 FYQ 4º ESO Tema 4 Dinámica Curso 2014/15 19 Entre dos cuerpos materiales existe una fuerza de atracción que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. La fuerza está dirigida a lo largo de la recta que une los cuerpos: MTMT RTRT m 8.2 Ley de Newton de la gravitación universal. Peso de los cuerpos