Dinámica

• La dinámica estudia la causa del movimiento

• Hechos observacionales– El movimiento o la deformación de un

cuerpo es el resultado de su interacción con otros.

– La masa de un cuerpo es una propiedad que determina cómo cambia su velocidad al interaccionar con otros cuerpos.

– La interacción afecta por igual a los dos cuerpos ( acción-reacción)

CARÁCTERÍSTICAS DE UNA FUERZA

Punto de aplicación.— Es el lugar concreto sobre el cual actúa la fuerza. En el se comienza a dibujar el vector que representa la fuerza.

Punto de aplicación

magnitud

dirección

sentido

Magnitud o intensidad.— Indica el valor numérico de la fuerza en newtons. Se corresponde con la longitud del vector.

Dirección.— Es la recta a lo largo de la cual se aplica la fuerza. La línea sobre la que se dibuja el vector.

Sentido.— Con la misma dirección, una fuerza puede tener dos sentidos opuestos. Se indica con la punta de la flecha del vector.

Ej. Golpear un balón con el pie

DIFERENCIAS ENTRE MASA Y PESO

MASA PESO

-Magnitud vectorial-Magnitud escalar

-Se mide con una balanza (en el S.I. en kg)

-Es invariable

-Magnitud escalar

-Se mide con una balanza (en el S.I. en kg)

-Es invariable

-Se mide con el dinamómetro (en el S.I. en N por ser una fuerza)

-Se mide con el dinamómetro (en el S.I. en N por ser una fuerza)

-Es variable porque depende del lugar de universo en el que esté el cuerpo

-Es variable porque depende del lugar de universo en el que esté el cuerpo

Propiedad intrínseca de un cuerpo que mide su resistencia a la aceleración.Posibilidad de definir una masa patrón.

1 Newton (N) : es la fuerza necesaria para producir una aceleración de 1m/s2 en un cuerpo de 1 kg.

LEYES DE NEWTON

PRINCIPIO DE LA INERCIA

Todo cuerpo continua en su estado de reposo o se mueve con movimiento rectilíneo uniforme si sobre él no actúa ninguna fuerza o si la resultante de todas las fuerzas (fuerza neta) que actúan sobre él es nula.

LEYES DE NEWTON

PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA

La aceleración es directamente proporcional resultante de las fuerzas (fuerza neta) que actúan sobre un cuerpo e inversamente proporcional a la masa del cuerpo.

Fresultante = m a

F = m a

F

N

P

N

W

fRF Nf ss

F = 120N

40kg

μ = 0,25

F

40kg

μ = 0,4

F = 120N

40kg

μ = 0,3332º

F = 200N

40kgμ = 0,2

16º

30kg

μ = 0,3

46º

30kg

μ = 0,55

24º

F = 100N 30kg

μ = 0,3346º

F = 300N 30kg

μ = 0,3346º

F = 500N 30kg

μ = 0,3346º

1.- Atendiendo a la figura y sabiendo que el coeficiente de rozamiento es de 0,2, determina la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda. ¿Cuál es el valor máximo de m2 para que no se mueva?

LEYES DE NEWTON

Cuando dos cuerpos interaccionan, el primero ejerce una fuerza sobre el segundo y éste ejerce una fuerza sobre el primero; estas dos fuerzas tienen la misma dirección, la misma magnitud y sentido contrario.

F’

F

PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN

Fuerza de inerciaEs una fuerza aparente que actúa en un sistema acelerado. Dicha fuerza no es causada directamente por la interacción con otro objeto sino sólo por la aceleración a la que se ve sometido el sistema.

Su expresión es F = -m a

Fuerza centrífugaEs, en un movimiento circular, la que tiende a alejar los objetos del centro de rotación.

Fc = mV2/R

Un automóvil de carreras pasa por una curva sin peralte de radio 80m. El coeficiente de rozamiento entre los neumáticos y el piso es de 0,4. Determina la velocidad máxima de paso por curva.

Un automóvil de carreras pasa por una curva peraltada 14º y de radio 80m. El coeficiente de rozamiento entre los neumáticos y el piso es de 0,4. Determina la velocidad máxima de paso por curva.

Un automóvil se está moviendo a 50 km/h, sobre una carretera horizontal. a) El coeficiente de rozamiento entre el piso y los neumáticos, en un día lluvioso, es 0. 1, y al entrar en una curva se va hacia el exterior de la misma con una aceleración de 1,2m/s2 ¿Cuál es el radio R de la curva? b) Determina la velocidad máxima de paso por curva cuando la superficie está seca μ= 0.6 c)  Determina la velocidad máxima de paso por curva cuando la superficie está seca μ = 0.6 y está peraltada con 15º

Una piedra, de masa 1,2kg, atada a una cuerda de 1m de longitud gira en un círculo horizontal siendo el ángulo con la vertical de 20º, según figura. Determinar: La fuerza centrifuga sobre la piedra. La tensión de la cuerda. La velocidad de la piedra y el período de revolución.

Una piedra, de masa 1,2kg, atada a una cuerda de 1m de longitud gira en un círculo vertical con velocidad de 12m/s, según figura. Determinar: La fuerza centrifuga sobre la piedra. La tensión de la cuerda en los puntos A, B y C.

B

C

A