1. Semana 4 Dinmica: Leyes de Newton Fuerzas. Superposicin de fuerzas. Sistema inercial de referencia. 1 ley de Newton. 2 ley de Newton. 3 ley de Newton

2. causa efecto MRU MRUV 1 ley de Newton 2 ley de Newton Fuerzas 3 ley de Newton 3. Fuerzas

Las fuerzas son el resultado de la interaccin entre los cuerpos.

Sabemos que un cuerpo ha sufrido la accin de una fuerza por los cambios que se producen en l: se deforma o acelera.

Fuerzas de contacto y fuerzas a distancia

La fuerza es la medida cuantitativa de la interaccin de dos cuerpos en contacto o entre un cuerpo y su entorno.

Para describir una fuerza se necesita determinar su magnitud y direccin, por ello lafuerzaes unamagnitud vectorial .

La unidad SI de la magnitud fuerza es elnewton( N ).

Si varias fuerzas actan 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 ), acta sobre el cuerpo.

4.

Se tienen las siguientes fuerzas que se encuentran en el planoxyactuando sobre un bloque mostrado en la figura. Cul es la fuerza resultante?

Fuerza resultante

Calcule la fuerza resultante que acta sobre el bloque remolcado.

z x y 5. Fuerzas mecnicas Peso Normal N N Friccin f r T Tensin de la cuerda 6. 3 Ley de Newton

La tercera ley de Newton afirma que para toda fuerza deaccinexiste otra fuerza opuestay de igual magnitud llamadareaccin , tal que

Observaciones

Las fuerzas siempre se presentan por pares y se ejercen simultneamente.

A cualquiera de las dos fuerzas se le puede llamar accino reaccin.

El par accin y reaccin no actan en el mismo cuerpo.

2 1 F 12 F 21 Las fuerzas siempre se presentan en pares 7. Ejemplo: El sistema Tierra-cuerpo Un cuerpo es atrado por la tierra con una fuerza igual a su peso. A su vez, el cuerpo atrae a la tierra con una fuerza de igual magnitud, pero aplicada en su centro. F 12 =mg F 21 = mg 8.

Se utilizan para representar lasfuerzas de accinque se ejercen sobre el cuerpo en estudio por parte de los cuerpos con los que interacta.

Diagrama de cuerpo libre w N Con qu cuerpos interacta la persona? Rpta: Con la Tierra y con la superficie 9. Diagrama de cuerpo libre Se separan las partes y se analizan las fuerzas que actan sobre los bloques 10. Diagrama de cuerpo libre N 2 Fuerzas que actan sobre el bloque pequeo Fuerzas que actan sobre el bloque grande Fuerzas que actan sobre el piso N 1 mg N 1 N 2 Mg 11.

Realizar el diagrama de cuerpo libre de cada uno de los bloques. Considere que no existe friccin

Ejercicio w 1 T 1 w 2 T 1 T 2 N 2 w 3 T 2 12. Ejercicio

Realizar el diagrama de cuerpo libre que cada uno de los bloques. Considere que no existe friccin

w 1 N 1 T 1 w 2 N 2 T 1 N 1 13. Sesin 2 1 y 2 leyes de Newton 14. Inercia, masa y Primera ley de Newton

Inercia.Es la oposicin que presentan los cuerpos al cambio de su estado de movimiento. La masa es la medida de la inercia que presentan los cuerpos.

La primera ley de Newtonestablece que todo cuerpo que se mueve con velocidad constante o est en reposo en algn sistema de referencia, permanecer en tales estados de manera indefinida hasta que una fuerza externa le modifique su estado de movimiento.

15. Expresin matemtica de la 1 ley de Newton

Si la resultante de las fuerzas que actan sobre un cuerpo es nula, dicho cuerpo se mueve en lnea recta y con velocidad constante o permanece en reposo.

Las fuerzas verticales se equilibran y si no hay friccin, el bloque se mover con velocidad constante En el juegoair hokeyno hay friccin 16. Problema

Un cuadro de 2,00 kg de masa cuelga de dos cables que forman los ngulos que se muestran en la figura. Calcule los valores de las tensionesT 1yT 2 .

Solucin

Se cancelan las fuerzas en el ejex .

Se cancelan las fuerzas en el ejey .

De la primera ecuacin se obtiene una relacin paraT 1 yT 2 .

Reemplazando en la segunda ecuacin:

17. Segunda ley de Newton

La aceleracin de un objeto es directamente proporcionala la fuerza neta que acta sobre l, y es inversamente proporcional a la masa.

Qu relacin guardan la direccin de la fuerza resultante y la direccin de la aceleracin del bloque?

Sobre un bloque, de 15,0 kg de masa acta una fuerza neta Fde valor igual a 35,0 N. Determine el valor de la aceleracin.

Respuesta

F 18. Segunda ley de Newton

En la figura se observa dos bloques de masasMyM /2 respectivamente. Sobre los bloques se aplica una misma fuerza neta de valor F, cul es la relacin de las aceleraciones de los bloques?

Sobre un auto de masaMse aplica una fuerza netaFproducindose una aceleracina. Si consideramos que sobre el mismo auto ahora se aplica una fuerza neta igual a2F , en qu factor queda multiplicada laaceleracin ?

M M/2 F F 19.

Si el movimiento de un objeto se realiza en un planoxy , entonces:

Segunda ley de Newton

Sobre un bloque, de15,0 kgde masa, acta una fuerzaF de valor igual a35,0 newtons . Determine la aceleracin (No considere efectos de rozamiento)

Solucin:

37,0 0 F 20. Problemas

En la figura el deslizador tiene una masa dem 1= 0,400 kgy se mueve sobre un riel sin friccin. La fuerza de tensinTgenerada por la pesa de masam 2acelera al deslizador. Si la tensin tiene una magnitud de2,00 N , calcule la aceleracin del deslizador.

Solucin: DCL

21. Problema

Dos bloques de100 kgson arrastrados alo largo de una superficie sin rozamiento con una aceleracin constante de1,60 m/s 2 , como se indica en la figura. Determinar la fuerzaT 2y la tensin de las cuerdas en los puntosA, ByC .

SolucinSe puede considerar a los dos bloques como uno solo para hallar la fuerza F.

En este caso, la fuerza ser de:

Para calcular el valor de la tensin de la cuerdaT 1 , slo se considerar el movimiento del ltimo bloque.

m 1 +m 2 a =1,60 m/s 2 T 2 T 1 m 1 22. Problema

Una fuerza horizontal de 100 N acta sobre un bloque de 12,0 kg hacindole subir con rapidez constante por un plano inclinado sin rozamiento, que forma un ngulo de 25,0 con la horizontal. Cul es la fuerza normal que el plano inclinado ejerce sobre el bloque?

Solucin

25,0 25,0 23. Ejercicio

Dos objetos estn conectados por una cuerda de masa despreciable, como se muestra en la figura. La cuerda y la polea carecen de rozamiento. Determinar la aceleracin de los objetos y la tensin de la cuerda para: = 30ym 1 =m 2 =5,00 kg

N 1 w 1 T T w 2 Respuesta: 24. Ejercicio

Una carga de 15,0 kg de tabiques pende de una cuerda que pasa por una polea pequea sin friccin y tiene un contrapeso de 28,0 kg en el otro extremo. El sistema se libera del reposo. a) dibuje el DCL de cada bloque, b) qu magnitud tiene la aceleracin de los bloques? c) Qu tensin soporta la cuerda?

Reemplazando en 1: - mg - Mg + T + T -a + a y x