Post on 26-Jul-2022
Física I Apuntes de Clase 3, 2014
Turno F
Prof. Pedro Mendoza Zélis
Modelo de partícula
• Iniciaremos nuestra descripción admitiendo que es suficiente representar a
cualquier objeto con un punto del espacio (sin formas, ni caras, lados o
facetas) y que las sucesivas posiciones de ese punto del espacio
representan satisfactoriamente la trayectoria del objeto estudiado.
• No tendremos en cuenta la forma particular del objeto en cuestión (no
analizaremos aquellas características que estén vinculadas al hecho que el
objeto ocupa un cierto volumen en el espacio).
• En tanto admitamos que las sucesivas posiciones de un punto representan
bien lo que queremos describir del movimiento de un objeto, diremos que el
objeto se comporta como una partícula.
• Si, en cambio, necesitamos incluir nociones sobre la forma y orientación del
objeto porque no es suficiente la información obtenida a partir de lo que se
representa con un punto, entonces diremos que el objeto se comporta
como un cuerpo (realmente, se dice que no se comporta como partícula).
Aplicaciones de las 3 Leyes de Newton
Recordemos:
• 1ra Ley: establece las condiciones para elegir los sistemas de referencias inerciales necesarios para aplicar las otras 2 Leyes de Newton.
• 2da Ley: establece la relación entre el valor de la F resultante aplicada a un objeto y la variación de la cantidad de movimiento P que desarrolla en mismo.
• 3ra Ley: establece la simultaneidad en la aparición de fuerzas entre 2 objetos que interactúan.
Ejemplos que estudiaremos:
Cuerdas ideales -Masa despreciable -Inextensibles
-Transmiten la tensión sin modificarla, pemiten cambiar la dirección (polea)
Poleas ideales -Masa despreciable -Sin roce en el eje
Superficies ideales - Lisas, sin roce la fuerza de contacto es perpendicular a las superficies
Consideraremos:
Ejemplo 1:
• Conociendo los valores de F, m1 y m2, hallar
las expresiones de “ax” y de la fuerza de
contacto entre los 2 objetos “F1,2”:
F1,2
gmP11
1N
Fuerzas sobre objeto 1:
F2,1
2N
gmP22
Fuerzas sobre objeto 2:
F1,2 F2,1
1N
2N
2P
1P
1221 ,, FF
F1,2
gmP11
1N
Fuerzas sobre objeto 1:
F1,2
xx
amFFF12,1
011
PNFy
gmP11
1N
Fuerzas sobre objeto 1:
F2,1
2N
gmP22
Fuerzas sobre objeto 2:
F2,1
2N
gmP22
xx
amFF21,2
022
PNFy
Fuerzas sobre objeto 2:
21mm
Fa
x
1221 ,, FF
21
212mm
FmF
,
xx
amFFF12,1
xx
amFF21,2
Sobre objeto 1
Sobre objeto 2
Ejemplo 2:
• Conociendo los valores de F, m1 y m2, hallar la
expresión de la tensión “T” entre los 2 objetos y de
“ax”:
T2,S
P2
N2
Fuerzas sobre objeto 2:
Fuerzas sobre objeto 1:
N1
P1
T1,S
xSx
amTFF2,2
P2
N2
022
PNFy
Fuerzas sobre objeto 2:
T2,S
N1
P1
011
PNFy
xSx
amTF1,1
Fuerzas sobre objeto 1:
T1,S
Sobre objeto 1
Sobre objeto 2
xSx
amTF1,1
xSx
amTFF2,2
ST
,2
y ¿son un par de acción y reacción? S
T,1
¿Cuáles son sus reacciones?
¡NO!
¿Tienen igual módulo? Si la soga se puede considerar sin masa e inextensible
(vínculo ideal): ¡SÍ!
SSTT
,2,1
No por ser un par de acción y reacción,
sino por ser la soga un vínculo ideal
Sobre objeto 1
Sobre objeto 2
xSx
amTF1,1
xSx
amTFF2,2
11
2
,2,1
m
m
FTTT
SS
12mm
Fa
x
SSTT
,2,1
Ejemplo 3:
¿Con qué aceleración desciende el bloque
por el plano inclinado? ¿Cuánto vale el módulo de N?
xxxamsengmPF senga
x
0 cosgmNPNFyy
cosgmN
P
N
Py
Px