FÍSICA: DINÁMICA
N = peso = mg
Fr F = 30 N
= 0,1
P = peso
Hallar la Fr, a, S (1s), V (1s) y hacer las gráficas.
P = mg = 6,86 N
N = peso = 6,86 N
Fr = ∙ N = 0,686 N
F neta = F – Fr
F neta = m ∙ a = 30 – 0,686 = 0,7a
29,314 = 0,7a
29,314/0,7 = a = 41,877 m/s2
S (1s) Aplicando la ecuación de movimiento nos da 20, 932m
V (1s) Aplicando su ecuación nos da 41,877m/s
Gráficas:
700 gr
a = 41,877m/s2
Se aplica una fuerza de 40 N sobre una caja de 12 kg y esta se mueve con una
a = 2,5m/s2. ¿Existe fuerza de rozamiento? Hállala y calcula el valor de
Representación gráfica:
t V = 0 + 41,877t0 01 41,877
t S = 41,877t2/20 0
0,2 0,8370,4 3,3500,6 7,5371 20,932
N = peso = 117,6 N
Fr F = 40N
P = peso = 117,6 N
F neta = m ∙ a = 12 ∙ 2,5 = 30 N
F neta = 40 – Fr = 30
Fr = 40 – 30 = 10 N
Fr = ∙ N
Fr/N = = 10/117,6 = 0,085
Un cuerpo de 2 kg se mueve a una velocidad de 10m/s al pasar por el punto A
y se para por efecto de rozamiento 12m más allá. Calcula: Aceleración, Fr y
N = peso = mg = 19,6 N
Fr F = 0 N (no da dato)
= 0,1 A
P = peso = 19,6 N
V = Vo +at
0 = 10 + at
12kg
700 gr
-10 = at
-10/ t = a
Ahora hallamos t con la fórmula del espacio.
S = So + Vo t + = 12 = 0 + 10 t + = 12 = 10t – 5t
12 = 5t 12/5 = t = 2,4 seg.
-10/2,4 = a = -4,16 m/s2
= m ∙
0 – F rozamiento = 2 (-4,16)
- Fr = -8,32
Fr = 8,32
Fneta = -8,32
Fr = ∙ N
=
8,32/19,6 = = 0,424
Mesas y mediasmesas con sistemas de poleas:
Dirección del sistema. Fr al otro lado
4 kg
N = peso = 39,2 N
Fr = ∙ N = 0,1 ∙ 39,2 =
= 0,1
Vemos que el sistema de poleas va hacia la izquierda de la mesa presente.
Calcula las fuerzas, la aceleración y la tensión de A y B
F neta = ma
49 – 9,8 -3,92 = (4+1+5)a Restamos los pesos de los lados y la Fr y lo igualamos a todas las masas.
a = 3,5 m/s2
Calculamos las tensiones:
La fórmula es la siguiente =
T subo mg + ma
T bajo = mg – ma
T de A (baja) = mg – ma = 5 ∙ 9,8 – 5 ∙ 3,5 = 31,5 N
T de B (sube) = mg + ma = 1 ∙ 9,8 + 1 ∙ 3,5 = 13,3 N
5 kg 1 kg
P = m ∙ g = 4 ∙9,8 = 39,2 N A
B
5 ∙ 9,8 = 49 N 1 ∙ 9,8 = 9,8 N
= 0,3
= 0,3
Hallamos la tensión de A. Como baja se resta
6 ∙ 9,8 = 6 ∙ 4,009 = 34, 746 N
La fuerza centrífuga o centrípeta tiene la siguiente fórmula :
Fc = m ∙ ac = m ∙
Si la Fr > Fc el automóvil que se mueva no tendrá ningún problema.
Si la Fr = Fc hablaremos de que se encuentran en el LÍMITE
Si la Fr < Fc hablaremos de que el vehículo o automóvil que se desplaza se saldrá de la curva que realiza y habrá un accidente.
250 km/s Resolver: Fuerza centrípeta que tiene el tren
10t Fuerza de rozamiento
5 kg
5 kg 6 kg
N = peso = 49 N
P = m ∙ g = 5 ∙ 9,8 = 49 N A
A
5 ∙ 9,8 = 49 N 6 ∙ 9,8 = 58,8 N
Fr = ∙ N = 0,3 ∙ 49 = 14, 7N
Hallar a, v en 2 seg, s en 2 seg y la tensión del punto A de la polea de dicho sistema aquí presente.
A la sacamos con la fuerza neta y nos da 4,009 m/s2
V = 0 + 4,009 ∙ 2 = 8,018 m/s Para ser más estrictos, al ser hacia abajo ponemos – 8,018 m/s
S = 0 – 8,1 ∙ 2 + 4,009 ∙ 22 /2 y da casualmente y al ser el tiempo dos 8solo en este caso) el resultado igual que el anterior, -8,018 m
¿Sufrirá un accidente o no ocurrirá nada?
R = 1 km
= 0,14
Aunque la velocidad sea constante hay una aceleración centrífuga debido a que hay una curva.
Pasamos a sistema internacional (SI) y tenemos que la masa es 10000kg, la velocidad 64,9 m/s y finalmente el radio de la curva que el tren va a recorrer es 1000m
Fuerza centrípeta = masa por aceleración centrífuga
Fc = 10000 ∙ 69,42/2
Fc = 10000 ∙ 4,822 = 48225,308 N
Fr = ∙ N
N = peso = 10000 ∙ 9,8
Fr = 0,14 ∙ 98000 = 13720 N
Vemos que la Fuerza centrífuga o centrípeta es mayor que la fuerza de rozamiento lo cual es peligroso ya que originará que el tren tenga un accidente.
Fc = m ∙ ac = m ∙ v2 /R
Estos ejercicios no tienen N
R
Fc = P = mv2/R =mg
¿Cuál es la velocidad mínima que debo ejercer para que no caiga el agua del vaso que estoy girando?
Fc = P = mv2/2 = mg
Desaparecerán las m y queda que v2/R = g
V2 = gR
V mínima =
Explicación: Si g aumenta, v también. Que se salga o no nunca va a depender del líquido. Si el R aumenta, también lo hace V
La velocidad angular
La velocidad angular tiene la siguiente fórmula: W = V/R donde V es la velocidad lineal y R el radio.
Equilibrio
Momento de una fuerza:
M = F ∙ radio de giro
M = F ∙ d
Equilibrio = M de la izquierda = M de la derecha.
Ejercicio para ver la aplicación de esta pequeña teoría a conocer:
10 cm
10kg
xP2
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