Sunday, 28 May 2017
Dinámica

Leyes de Newton.

Explica el porqué los cuerpos se mueven de una forma u otra.Se basa en las tres leyes de Newton:

  • Primera: Ley de la inercia: Todo sistema mantendrá su estado de movimiento a menos que una interacción externa actúe sobre él.

  • Segunda: La fuerza: El cambio en el estado de movimiento del sistema será tan intenso como la interacción neta externa que actúe sobre el sistema. Se define:

P = mv : Cantidad de movimiento del sistema, donde m es la masa del sistema y v la velocidad con se desplaza el mismo.

Fuerza = Δ p /Δt

Si el sistema no se desintegra:

Fuerza = m a

  • Tercera: Acción -reacción: A toda acción se presenta una reacción de igual magnitud pero de sentido opuesto.

Tipos de interacciones externas

Las interacciones externas son conocidas como fuerzas, las más comunes son:

  • Peso: Fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos, está dirigida hacia el centro de la Tierra. S e calcula como masa por gravedad ( m x g). En muchos textos se utiliza 9.8 m/s2 como valor de la gravedad.

  • Fricción: fuerza de oposición debido al contacto de dos cuerpos. Siempre se opone al movimiento y se calcula como coeficiente de fricción por fuerza normal.

  • Fuerza normal: Fuerza de reacción de una superficie contra un cuerpo. Es perpendicular a la superficie de contacto.

  • Tensión: Fuerza transmitida a través de una cuerda.

  • Elástica: Fuerza que ejerce un resorte o muelle al ser deformado. Se calcula como constante de elasticidad por la deformación medida en metros. La deformación es la distancia que se estira o incoge el resorte a partir de su tamaño normal.

Diagramas de cuerpo libre

Un D.C. L. ( diagrama de cuerpo libre) es una técnica que facilita el análisis de las fuerzas que actúan sobre un sistema. Para realizar un diagrama de cuerpo libre, se deben realizar los siguientes pasos:

  • Dibujar un sistemas de coordenadas, compuesto por dos ejes perpendicular. Un eje debe ser paralelo al movimiento del cuerpo y el otro perpendicular.
     

    Figura 1. Sistemas de coordenadas 2D de un D.C.L.

    Sistema cordenas 2D.

  • Suponer que el punto (0,0) del sistema coordenado representa al sistema (partícula puntual).

  • Dibujar las fuerzas que interactúan contra el sistema o cuerpo, pero representándolas mediantes sus componentes., una paralela al movimiento y perpendicular.

    Figura 2. Componentes de las fuerzas de un D.C.L.

    Componentes de las fuerzas

  • Definir una convención de signos ( positivo el sentido del movimiento).
     

    Figura 3. Aplicación de la convención de signos  de un D.C.L.

    Convención de signos

  • Aplicar la segunda ley de Newton a la representación gráfica de las fuerzas.

    Suma de componentes x : M a = Tx - Fr
    Suma de componentes verticales:  0 = N - Mg


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