II BIM - 1ero. - FIS - Guía Nº 2 - Diagrama de Cuerpo Libre
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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE I D. C. L. COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” II BIM – FÍSICA – 1ER. AÑO GALILEO ABORDA EL PROBLEMA DE LA INERCIA Galileo fue uno de los primeros en señalar que una vez el movimiento de un cuerpo, no se sigue causando, sólo existe; no es necesario hacer algo para mantener el movimiento; sólo se necesita una fuerza para iniciarlo o detenerlo. Galileo sugirió que si un cuerpo está en movimiento, lo continuará en línea recta, a menos que algo lo empuje o jale y produzca un cambio en su trayectoria. Por eso, decía que es, “natural el movimiento de un cuerpo y que la fuerza no es necesaria para mantener este movimiento. Esta propiedad de la materia que los cuerpos permanezcan en su estado de movimiento, se llama inercia. ¿Cómo llegó Galileo a esta conclusión que parece estar en contradicción con los fenómenos observados? Al observar el movimiento desde otro punto de vista, Galileo se hizo una pregunta diferente de la planteada por Aristóteles. En lugar de preguntar : “¿Cuál es la causa del movimiento?”, Galileo preguntó : “¿Cuál es la causa de un cambio en el movimiento?”. La simple inserción de la palabra “cambio” alteró totalmente el concepto que tenía el hombre sobre el movimiento. En efecto, mediante esta pregunta, Galileo distinguió entre el estado de velocidad constante y el de aceleración. Comprendió que es necesaria una fuerza para cambiar el movimiento – acelerar un cuerpo – y que no se requiere fuerzas alguna para conservar el movimiento – velocidad constante y aceleración nula – lo que dio la clave fundamental para explicar el movimiento. La clase anterior estudiamos 3 tipos de fuerzas y sus respectivas orientaciones. Pero para obtener la orientación, dibujamos sobre un cuerpo la forma de alguna fuerza. De forma indirecta estábamos realizando un diagrama de fuerzas conocido como D. C. L. COLEGIOS TRILCE: “SAN MIGUEL” – “FAUCETT” – “MAGDALENA” Dpto. de Publicaciones 117 NIVEL: SECUNDARIA SEMANA Nº 2 PRIMER AÑO 1532 Captura de Atahualpa 1551 Creación de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos 1564 Nace Galileo Galilei 1569 Llega el Virrey Francisco Toledo 1642 Muere Galileo Nace I. Newton 1648 Oliver Cromwell derroca a Carlos I e inicia la República en Inglaterra. 1686 Newton publica “Principios Matemáticos de la Filosofía Natural”, enunciando sus 3 leyes.
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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE ID. C. L.
DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE ID. C. L.
COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” II BIM – FÍSICA – 1ER. AÑO
GALILEO ABORDA EL PROBLEMA DE LA INERCIA
Galileo fue uno de los primeros en señalar que una vez el movimiento de un cuerpo, no se sigue causando, sólo existe; no es necesario hacer algo para mantener el movimiento; sólo se necesita una fuerza para iniciarlo o detenerlo. Galileo sugirió que si un cuerpo está en movimiento, lo continuará en línea recta, a menos que algo lo empuje o jale y produzca un cambio en su trayectoria. Por eso, decía que es, “natural el movimiento de un cuerpo y que la fuerza no es necesaria para mantener este movimiento. Esta propiedad de la materia que los cuerpos permanezcan en su estado de movimiento, se llama inercia.
¿Cómo llegó Galileo a esta conclusión que parece estar en contradicción con los fenómenos observados? Al observar el movimiento desde otro punto de vista, Galileo se hizo una pregunta diferente de la planteada por Aristóteles. En lugar de preguntar : “¿Cuál es la causa del movimiento?”, Galileo preguntó : “¿Cuál es la causa de un cambio en el movimiento?”.
La simple inserción de la palabra “cambio” alteró totalmente el concepto que tenía el hombre sobre el movimiento. En efecto, mediante esta pregunta, Galileo distinguió entre el estado de velocidad constante y el de aceleración. Comprendió que es necesaria una fuerza para cambiar el movimiento – acelerar un cuerpo – y que no se requiere fuerzas alguna para conservar el movimiento – velocidad constante y aceleración nula – lo que dio la clave fundamental para explicar el movimiento.
La clase anterior estudiamos 3 tipos de fuerzas y sus respectivas orientaciones. Pero para obtener la orientación, dibujamos sobre un cuerpo la forma de alguna fuerza. De forma indirecta estábamos realizando un diagrama de fuerzas conocido como D. C. L.
D. C. L. : ______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Por ejemplo realiza el D. C. L. para el cuerpo :
D. C. L. Se resume :
COLEGIOS TRILCE: “SAN MIGUEL” – “FAUCETT” – “MAGDALENA” Dpto. de Publicaciones
117
NIVEL: SECUNDARIA SEMANA Nº 2 PRIMER AÑO
T T
FG FG
1532
Captura de Atahualpa
1551Creación de la
Universidad Nacional Mayor de San Marcos
1564
Nace Galileo Galilei
1569Llega el Virrey
Francisco Toledo
1642
Muere GalileoNace I. Newton
1648Oliver Cromwell
derroca a Carlos I e inicia la República en Inglaterra.
1686
Newton publica “Principios Matemáticos de la Filosofía Natural”, enunciando sus 3 leyes.
COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” II BIM – FÍSICA – 1ER. AÑO
Como vez es muy sencillo ahora practica en clase.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN
En cada caso realiza el D. C. L. del bloque :
1.
a) b) c)
d) e)
2.
a) b) c)
3.
a) b) c)
4.
a) b) c)
5.
a) b) c)
6.
a) b) c)
7.
a) b) c)
8.
a) b) c)
9.
a) b) c)
10.
a) b) c)
COLEGIOS TRILCE: “SAN MIGUEL” – “FAUCETT” – “MAGDALENA” Dpto. de Publicaciones118
TFG
TFG
N
T FG
N
T FG
N
T
FG
N2 N1
FG
N2
N1
FG
N2
N1
FG
F
T F T F
N
FG
T F
N
FG
F
T
F
FG
T
F
FG
T
F
FG
N
F
FG T
F
N
FG
TF
N
FG
TF
N
F
N
F
FG
N
F
FG
NF
FG
(1)
(2)
T1
T2
FG
T1 T2
FG
T1 T2
FG
F
TF
FG
TF
FG T
FG
F
N
FG
F
N
FG FN
FG
(1)(2)
N2
N1 N2 N1 N1
N2
FG
COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” II BIM – FÍSICA – 1ER. AÑO
11.
a)
b)
c)
12.
a) b) c)
13.
a) b) c)
14.
a) b) c)
15.
a) b) c)
TAREA DOMICILIARIA Nº 2
En los siguientes casos realiza el D. C. L. de cada bloque :
1.
2.
3.
COLEGIOS TRILCE: “SAN MIGUEL” – “FAUCETT” – “MAGDALENA” Dpto. de Publicaciones
119
T T
FG
T N
FG
F
F
FG
F
FG
F
FG
T
F
Cuerda
F
FG
F
FG T
F
FGT
N
F
FG
FFG
T
FG
T
F
F
(1)
(2)
T2
FG
F
T1 FT1 F
FG
N
T1
F
FG T
FG
T
FGF
COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” II BIM – FÍSICA – 1ER. AÑO
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15. Si el cuerpo no se mueve, halle “T”. Desprecie su peso.
COLEGIOS TRILCE: “SAN MIGUEL” – “FAUCETT” – “MAGDALENA” Dpto. de Publicaciones120
FCuerda
F
F
Banco
Cuerda
F
(1)
(2)
F
(2)
(1)
(T)
F
F
F
F (2)
(1)
F
T
T
20N
