SEMANA 05 - Leyes de Newton
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FISICA 1
LEYES DE NEWTON
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¿ADÓNDE SE ARRASTRA EL REMO PARA AVANZAR?
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• ¿Qué es un vector?
• ¿Qué es un sistema de referencia y cuáles son sus componentes?
• ¿Cuál es el concepto de Fuerza?
•
¿Es la fuerza un vector o un escalar?
• ¿Qué es lo que da origen al movimiento de los cuerpos?
• ¿Cómo se relaciona con el ejemplo anterior?
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LOGRO DE SESIÓN
Al finalizar la sesión, elestudiante resuelve problemasde dinámica de una partícula,utilizando las leyes de Newton;correctamente.
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FUERZA
Una fuerza es una magnitud física de carácter vectorial capaz de modificar elestado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndoleuna aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad) o biende deformarlo
FUERZA
CAMBIO DEVELOCIDAD
DEFORMACIÓN
Provoca
La unidad de Fuerza en el Sistema Internacional de Unidades es el Newton (N)
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FUERZAS PRESENTES EN LA NATURALEZA
Fuerza Actúa sobre Alcance(acción adistancia)
Gravitatoria Cuerpos con
masa
Largo
Electromagnétic
a
Partículas
cargadas
Largo
Fuerza débil Desintegració
n y
decaimiento
Fuerza fuerte Núcleo
atómico
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LAS LEYES DE NEWTON
causa
efecto MRU MRUV
F 0
F 0
F 0
F a
m
1° ley de Newton 2° ley de Newton
Fuerzas3° ley de Newton
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FUERZAS MECÁNICAS
T
R
f
N
w
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1) PESO
W = m.g
Es la atracción generada por el campo
gravitacional terrestre hacia su centro de masa,dicha magnitud es directamente proporcional ala masa del cuerpo.
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2) NORMAL
Es la fuerza ejercida sobre un objeto por
cualquier superficie con la que esté encontacto.
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3) TENSION
Una fuerza de tirón ejercida sobre un objeto por
una cuerda, un cordón, etc.
T
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4) FRICCIÓN
Fuerza entre dos superficies que se opone al
movimiento entre ambas superficies.
Ff r
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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
M
T
1
P
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EJEMPLO
Dibuje el diagrama de cuerpo libre para la siguiente figura:
W
N
T
θ
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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
Se separan las partes y se analizan las
fuerzas que actúan sobre los bloques
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Fuerzas que actúan
sobre el bloque pequeño
Fuerzas que actúan
sobre el bloque grande
DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
mg
N 1
N 2
Mg
N 1
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LOGRO DE LA SESIÓNEJERCICIO
• Realizar el diagrama de cuerpo libre de cada uno de los bloques.
Considere que no existe fricción
w 1
T 1 w 2
T 1 T 2
N 2
w 3
T 2
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LOGRO DE LA SESIÓNEJERCICIO
• Realizar el diagrama de cuerpo libre que cada uno de los bloques.
Considere que no existe fricción
w1
N 1
T 1
w2
N 2 T
1
N 1
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PRIMERA LEY DE NEWTON(Ley de la Inercia)
Todo cuerpo continua en estado de reposo o de movimiento
uniforme en línea recta a menos que sea obligado a cambiar
ese estado por fuerzas ejercidas sobre él.
∑F = 0
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SEGUNDA LEY DE NEWTON
El ritmo de cambio de movimiento de un cuerpo es
proporcional a la fuerza neta aplicada sobre él y tiene lugar en
la misma dirección.
F
F
M
2M
a
a/2
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2°LEY DE NEWTONEXPRESIÓN MATEMÁTICA
F y
F
x F
x a
y a
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TERCERA LEY DE NEWTON(Ley de Acción y Reacción)
Por cada fuerza de acción hay una fuerza de reacción igualy en dirección opuesta.
F21
(acción)
F12(reacción)
12 21F F
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EJEMPLO: EL PAR PRODUCIDO POR LA TENSIÓN
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EJEMPLO 1
• Si no existe fricción entre el bloque y el plano inclinado, ¿cuántovale el peso del bloque suspendido?
35,0°
200 N
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EJEMPLO 5
• Determine el peso del bloque que cuelga en el sistema mostrado enla figura si se sabe que la tensión de la cuerda horizontal es de 30N.
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Una esfera uniforme sólida de 45 kg, cuyo diámetro es de 32 cm, seapoya contra una pared vertical sin fricción, usando un alambre
delgado de 30 cm con masa despreciable, como se indica en lafigura. Encuentre la Tensión del alambre y la reacción de la paredsobre la esfera.
EJEMPLO 3
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EJEMPLO 4En la figura el deslizador tiene una masa de m1 = 0,400 kg y semueve sobre un riel sin fricción. La fuerza de tensión T generada
por la pesa de masa m2 acelera al deslizador. Si el peso del bloque2 es de 2,00 N , calcule la aceleración del deslizador.
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EJEMPLO 5
• Dos bloques de 100 kg son arrastrados a lo largo de una superficie
sin rozamiento con una aceleración constante de 1,60 m/s
2
, como seindica en la figura. Determinar la fuerza T 2 y la tensión T
1 de la
cuerda.
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• Basándose en las leyes de Newton, explique la dinámica del
movimiento del bote mostrado en la figura.
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CONCLUSIONES
1. El estudio del movimiento de los sistemas mecánicos está
relacionado con el conocimiento de las fuerzas y la relación queexiste entre la resultante y el tipo de movimiento que se realiza.
2. Dicha relación está fundamentada en las Leyes de Newton.
3. La tercera ley de Newton permite conocer las fuerzas yrepresentarlas gráficamente.
4. La primera ley de Newton describe el estado de equilibrio.
5. La segunda ley de Newton describe el estado de movimientoacelerado.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. SEARS ZEMANSKY . FISICA UNIVERSITARIA. VOL 1. Ed.12.
20092. WILSON BUFFA. FISICA. 2007
3. RESNICK HALLIDAY. FUNDAMENTOS DE FISICA TOMO 1 . 2008
4. REYMOND SERWAY. FISICA. 2004