ESCUELA: INGENIERÍA CIVILESCUELA: INGENIERÍA CIVIL

ASIGNATURA: FÍSICAASIGNATURA: FÍSICA

TEMA: DINÁMICA LINEAL Y CIRCULARTEMA: DINÁMICA LINEAL Y CIRCULAR

CICLO: I – CICLO: I – SEMESTRE 2011 – ISEMESTRE 2011 – I

DOCENTE: LIC. LUIS MEDINA MONCADADOCENTE: LIC. LUIS MEDINA MONCADA

FACULTAD DE FACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERÍA

Si pateas un balón que está en reposo verás que empieza a moverse, su velocidad habrá cambiado y decimos que el balón ha acelerado. El golpe sobre el balón al no equilibrarse, hizo que el balón acelere. En muchos casos, la fuerza que aplicamos no es la única; pueden existir otras fuerzas que actúan sobre él.La acción neta de todas las fuerzas que se ejercen sobre el cuerpo se denomina FUERZA RESULTANTE y es la que hace que el cuerpo acelere.

La fuerza resultante ( ) produce aceleración ( ) y ésta cambia el módulo y/o dirección de la velocidad.

Newton se percató que la aceleración que impartimos a un objeto no solamente dependía de la fuerza aplicada sino también de la masa del objeto. Newton estableció que :

La aceleración que adquiere un objeto es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza resultante y es inversamente proporcional a la masa del objeto.

M A FKg m/s2 Kg* m/s2 = Newton (N)

PESO PESOEl peso de un objeto es la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce la Tierra sobre un objeto. Usando la segunda ley de Newton en la caída libre se tiene que el peso de un objeto depende de la masa (m) del objeto. El peso es una fuerza de atracción terrestre que por depender de “g” varía de un lugar a otro.

Una vagoneta, que rueda por un pasillo horizontal, es más difícil de parar si va cargada de ladrillos que si esta vacía. Los objetos más masivos ofrecen mas resistencia al cambio de velocidad. La masa (m) de un objeto es medida de la resistencia del objeto a cambiar su velocidad

MASA MASA

La masa (m) de un objeto es una medida de la inercia de este objeto. Depende de la cantidad y tipo de materia que contiene.

La maquina de Atwood consiste de dos masas m1 y m2 conectadas mediante una cuerda ligera a través de una polea. Considerando que m1 > m2 la aceleración de estas masas se halla con la segunda ley de Newton:

m g1

m g2a

a

m1

m > m21

m2a

a

La diferencia de pesos produce aceleración

TT m

adecontraenFadefavoraF

m

Fa

21

21

mm

gmgma

gmm

mma

21

21

DINAMICA DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEEl movimiento circular uniforme es frecuente en la naturaleza y en las maquinas. Por ejemplo:* Los planetas se mueven alrededor del Sol en trayectorias casi circulares.* Las manecillas de los relojes , las hélices y las ruedas realizan movimientos circulares.Recordemos que en el movimiento circular uniforme la rapidez es constante pero la velocidad cambia continuamente de dirección.La aceleración que cambia la dirección de la velocidad se llama aceleración centrípeta( ), es perpendicular a la velocidad y apunta hacia el centro de la trayectoria circular.

De la segunda ley de Newton (F=ma) recordemos que toda aceleración se debe a una fuerza resultante en la misma dirección. La fuerza resultante en la dirección de la aceleración centrípeta se denomina fuerza centrípeta (Fc)

FUERZA CENTRÍPETAEn todo movimiento circular (curvilíneo) actúa una fuerza resultante hacia el centro de curvatura que se encarga de cambiar la dirección de la velocidad produciéndose de este modo esta trayectoria circular.

La fuerza centrípeta ( Fc ) es una fuerza resultante hacia el centro de la circunferencia que se encarga de cambiar la dirección de la velocidad.

En el diagrama usamos la segunda ley de Newton en el eje radial:

CARACTERISTICAS DE LA FUERZA CENTRIPETA:

No es un nuevo tipo de fuerzas, porque no se debe a ninguna interacción, es simplemente una fuerza resultante hacia el centro de curvatura. Se calculará con la siguiente regla usada en el eje radial:

afuerahaciaFcentroelhaciaFFc

LA IMAGINARIA FUERZA CENTRIFUGA

Cuando viajamos en un carrusel o en una plataforma giratoria nos parece sentir una fuerza que nos empuja hacia fuera que trata de alejarnos del centro de giro. Esta es la mal llamada “FUERZA CENTRIFUGA”. En el siguiente diagrama podremos estudiar esta fuerza imaginaria.El diagrama muestra un automóvil que a gran velocidad toma una curva. Asumiendo que el asiento es resbaloso se tendrá que :

La fuerza centrífuga es una fuerza imaginaria (no existe) que solamente la experimentamos si viajamos con una trayectoria circular. Parece existir como una consecuencia de la primer ley de Newton