Formulas CUANTICAS 23, Apuntes de Física Clásica

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¿Qué observa en la fotografía?

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¿Qué tipos de fuerzas

existen?

¿Está en equilibrio?

Física Conceptual

Leyes de Newton

Semana 05

AGENDA

Definición de la fuerza

Clasificación de fuerzas

D.C.L

1ra ley de Newton

3ra Ley de Newton

2da Ley de Newton

Ejercicios

Cierre

¿Qué es una fuerza?

x

¿Qué tipos de fuerzas existen?

¿Qué relación hay entre fuerza y movimiento?

La unidad en el SI de la fuerza es el newton ( N ). Si varias fuerzas actúan sobre un cuerpo, el efecto sobre su movimiento es igual al que se le da cuando una sola fuerza, igual a la suma vectorial de las fuerzas ( resultante o fuerza neta ), actúa sobre el cuerpo. 1 2

R F  F  F   F

1 2

R F  F  F   F

Tipos de Fuerzas

Paralela a la superficie en dirección opuesta al deslizamiento. Fuerza de tirón ejercida por un objeto sobre una cuerda. Cuando un objeto descansa o se empuja sobre una superficie. Fuerza de atracción gravitacional que la tierra ejerce sobre un cuerpo.

Tipos

de

Fuerza

s

Fuerza de Fricción Fuerza de Tensión Fuerza Normal Peso 2

m

g

s

w  mg

2 9, m g s 

w  mg

Fuerzas de fricción

Cuando dos superficies están en contacto, las fuerzas de fricción

se oponen al movimiento relativo o al movimiento inminente.

Las fuerzas de fricción son paralelas a las superficies en contacto y se oponen al movimiento o movimiento inminente. Fricción estática: No movimiento relativo. Fricción cinética: Movimiento relativo.

Fuerza Elástica

Si la fuerza es lo suficientemente grande como paelasticidara d, sobrepasar su límite de podemos deformarlo permanentemente, pero si no es así, se cumplirá lo que se conoce como la ley de Hooke y una vez que cese la aplicación de la fuerza volverá a su forma original. La fuerza elástica es la fuerza que ejerce un muelle que no ha superado su límite de elasticidad y sufre una fuerza que lo deforma temporalmente 𝐹 = −𝑘𝑥

Diagrama de Cuerpo Libre

Se utilizan para representar las fuerzas que se ejercen sobre el sistema físico por parte de su entorno y entre los cuerpos que componen el sistema. (^) Tensió n Norm al fricción Peso

Si sobre un cuerpo la fuerza resultante es cero, este permanece en reposo ó en un movimiento rectilíneo uniforme, y se dice que el cuerpo se encuentra en equilibrio. Sobre un cuerpo, pueden actuar varias fuerzas y seguir en reposo (si originalmente estaba en reposo) ó en un movimiento rectilíneo uniforme (si originalmente estaba en movimiento) siempre y cuando se cumpla:

Primera Ley de Newton

neta

F  F 



x

F 



y

F 



z

F 

Las fuerzas vecticales se equilibran y si no hay fricción, el bloque se moverá con velocidad constante.

neta

F  F 



x

F 



y

F 



0 z F 



Un cuerpo de 490 N se encuentra suspendido del techo por medio de dos cuerdas como se ve en la figura. a) Realice el D.C.L del nudo y del semáforo b) Escriba las ecuaciones de equilibrio en el eje X y eje Y, para el semáforo y para el nudo. c) Determine el valor de la tensión en cada una de ellas. semáforo nudo 40,0° (^) 50,0° ෍ 𝐹𝑧= 0

Ejemplo

0 Neta F  F     0 y F    0 Neta F  F    

y

F 



Segunda ley de Newton

Si la masa es constante: La fuerza neta y la aceleración tienen la misma dirección  F^  ma^ Si la aceleración es constante se mueve con^ MRUV

x^ x

F  ma



y y

F  ma



z z

F  ma

dv

F m

dt



: : a aceleración

^ F^ fuerza neta

  F^  ma^ 

x^ x

F  ma



y y

F  ma



z z F  ma

 

dv

F m

dt



: : a aceleración

^ F^ fuerza neta

 

Se aplica una fuerza de 40,0 N para trasladar una caja de 10,0 kg la hacia la derecha, tal como se muestra en la figura. Si el coeficiente de fricción cinética es 0,30 entonces: a) Elabore el D.C.L de la caja b) Calcule el valor de la aceleración.

Ejemplo 1:

Una carga de ladrillos de 17,0 kg pende de una cuerda que pasa por una polea pequeña sin fricción y tiene un contrapeso de 30,0 kg en el otro extremo. Si el sistema se libera del reposo. a) Dibuje el DCL del contrapeso y de los ladrillos, b) Halle la magnitud que tiene la aceleraciónde los ladrillos c) ¿Qué tensión soporta la cuerda? Ladrillos Contrapeso

Ejemplo 3:

NO OLVIDAR!

Los elementos del movimiento

circunferencial se expresan a

través de las ecuaciones de

movimiento.

El D.C.L muestra todas las

fuerzas que actúan sobre un

sistema.

La primera condición de

equilibrio establece el

equilibrio para una partícula.