Etapa 4 Mecánica y el entorno

Dinámica

APLICACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON

Dra. Narcedalia Ortiz Ramírez

Índice

Diagrama de cuerpo libre

DInámica conceptos básicos

Fuerza Normal

Fórmulas

Ejercicios resuletos

Fuerza de Fricción

Coeficiente de fricción

Actividades de la etapa

Dinámica

conceptos básicos

Dinámica

Cinemática

Parte de la mecánica que estudia las causas que producen los cambios en el movimiento de los cuerpos.

Parte de la mecánica que describe matemáticamente el movimeinto sin importar sus causas

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Leyes de newton

1a. Ley: Un Cuerpo se mantiene en estado de reposo o de movimiento rectilineo uniforme, si sobre él no actúa ninguna fuerza externa 2da ley: La fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración. 3a Ley: Cada fuerza externa que actúa sobre un objeto, producirá una fuerza de igual magnitud pero en direccion opuesta.

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Concepros básicos

Peso: Fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre todos los cuerpos debido a la acción de la gravedad (N) Aceleración: Cambio en la velocidad de los cuerpos en un tiempo determinado (m/s^2)

Inercia Resistencia que tienen los cuerpos para oponerse al movimietno Masa: Es la medida cuantitativa de la inercia (Kg)

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Agente capaz de producir un cambio al movimiento de un cuerpo (N)

Fuerza (F)

Fuerza ejercida sobre un cuerpo cuando este se encuentra sobre una superficie

Fuerza normal (FN)

Fuerza que se opone al movimiento de deslizamiento entre las superficies en contacto (N) Fuerza de fricción estática (fs) Fuerza de fricción cinética (fk)

Fuerza de fricción (f)

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Coeficiente de fricción

Constante de proporcionalidad, característico de los materiales en contacto (adimencionales) Coeficiente de fricción estática ( μs) Coeficiente de fricción cinético (μk )

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Diagrama de cuerpo libre

Representación gráfica en un sistema de coordenadas, de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo

Tabla de coeficientes de fricción

Diagrama de cuerpo libre

Procedimiento para elaboral el diagrama de cuerpo libre

Paso 3

Paso 2

Paso 1

Identificar todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo y determinar si el movimiento es sobre el plano horizontal (eje x) o sobre el plano vertical (eje y).

Si existen fuerzas en alguno de los cuadrantes, se descomponen en sus componentes rectangulares Fx y Fy.

Dibujar el diagrama del cuerpo libre con las fuerzas identificadas en el paso anterior.

Procedimiento para elaboral el diagrama de cuerpo libre

Paso 3

Paso 5

Paso 4

La fuerza resultante de un conjunto de fuerzas aplicadas a un objeto la podemos encontrar mediante dos fórmulas: • Utilizando la Segunda ley de Newton: 𝐹𝑅=𝑚𝑎 • Utilizando el Método de las Componentes:

Ambas fórmulas se refieren a la misma fuerza resultante por lo cual estas expresiones se pueden igualar:

Una vez elaborado el DCL (diagrama de cuerpo libre) establecemos las sumatorias de fuerzas en cada uno de los ejes, es decir:

Fórmulas

g=9.8 m/s

Una caja de madera de 50 kg se encuentra sobre una superficie horizontal, es jalada por una fuerza de 130 N paralela con la horizontal, si despreciamos la fuerza de fricción, calcula el valor de la aceleración y la fuerza normal.

Ejercicios resueltosejemplo 1

Resultado

Una caja de madera de 50 kg se desliza sobre una superficie horizontal de madera, es jalada a velocidad constante por una fuerza de 200 N paralela a la horizontal, calcula el coeficiente de fricción cinética

Ejercicios resueltosejemplo 2

Resultado

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