La dinámica es la rama de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos y las causas que lo provocan. Se basa en las leyes de Newton las cuales son las

DINAMICA La dinámica es la rama de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos y las causas que lo provocan. Se basa en las leyes de Newton las cuales son las siguientes: 1ª LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA Todo cuerpo permanece en su estado de equilibrio (Reposo o MRU) a menos que una fuerza externa no equilibrada lo modifique. A ésta propiedad de los cuerpos se le conoce como Inercia. En ocasiones se considera a la Inercia como una medida de la masa del cuerpo 2ª LEY DE NEWTON La aceleración perdida en un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa. Matemáticamente: La aceleración producida en un cuerpo siempre tiene la misma dirección y sentido que la fuerza que la provoca Unidades S. Internacional S. Ingles cgs Masa Kg Slug gr Aceleración m/seg2 pies/seg2 cm/seg2 fuerza Kg.m/seg2 (Newton) Slug.pie/s2 (Libra) gr.cm/seg2 (Dinas) PESO DE UN CUERPO El peso de un cuerpo es debido a la acción de la gravedad sobre la masa de un cuerpo, por lo que: 1 Kgf = 10 N TERCERA LEY DE NEWTON (ACCION Y REACCION) Esta ley indica que a toda fuerza de acción corresponde una fuerza de reacción de igual magnitud y dirección pero de sentido contrario. Es importante notar que las fuerzas de acción y de reacción se dan en diferente cuerpo. FUERZA Y MOVIMIENTO La 2ª Ley de Newton está asociada con el movimiento de un cuerpo y analizando las fuerzas que actúan sobre éste podemos determinar las siguientes: Donde: F: fuerza aplicada sobre la masa Fr: Fuerza de fricción Fn: fuerza normal W: peso del cuerpo A todo movimiento está asociada la fuerza de fricción entre las superficies de contacto. La fuerza de fricción entre dos superficies depende de: La rugosidad de las superficies en contacto La velocidad del movimiento Las fuerzas perpendiculares a las fuerzas de contacto Existen 2 tipos de fricción. Estática Cinética Se considera que un cuerpo tiene fricción estática cuando empieza a realizar su movimiento y tendrá fricción cinética cuando ya esta en movimiento. La expresión matemática que permite el cálculo de la fuerza de fricción es la siguiente: Y sólo se modifica debido al uso del coeficiente de fricción estático μs o el cinético μk. EJEMPLOS: Se aplica una fuerza de 130 N a una masa de 20 Kg. Si la fuerza forma un 15º con la horizontal y el coeficiente de fricción entre las superficies es de 0.10 Determine la aceleración que se produce el cuerpo. Para el sistema mostrado en la sig. figura, si μ= 0.3 MASA 1 10 kg MASA 2 15 kg Cual es la a del sistema Cual es el máximo valor de la masa M2 para que el sistema permanezca en reposo. Si la masa es de 10 Kg y el coeficiente μr =0.2 determine la aceleración. Determine que fuerza es necesaria aplicar para mover el sistema mostrado con una aceleración de 2 m/s2 Masa Kg μ 1 10 0.6 2 7 0.8 Encuentre la fuerza P necesaria para iniciar el movimiento del bloque A. El coeficiente de rozamiento entre A y B es de ¼ y entre A y el suelo 1/3. La masa A es de 14 Kg y la B de 9 Kg ¿Cuál debe ser el valor de α para que el sistema se encuentre en equilibrio? El coeficiente de fricción entre todas las superficies es de 1/3. DINAMICA DEL MOVIMIENTO CIRCULAR Un péndulo gira en un circulo horizontal cuyo radio es de 30 cm ¿Qué ángulo forma la cuerda que lo soporta con la vertical cuando la velocidad lineal de la masa es de 4 m/seg? En la figura L es 6 pulg. cada pesa giratoria es de 1.5 lb y el eje rota a 100 rpm ¿Cuál es el ángulo α? ¿Cuál es la distancia h? ¿Cuál es la velocidad máxima con la que un auto puede tomar una curva de 300 ft de radio sin derrapar, si el coeficiente de fricción entre las llantas y el pavimento es 0.7? Por condiciones de construcción no es posible tener una curva en donde no exista derrape del automóvil que la toma, por lo que se debe peraltar la curva. El radio máximo que se puede tener es de 480 pies y se desea que los automóviles tomen la curva a una velocidad máxima de 80 Mi/hr sin derrapar ¿Cuál es el ángulo de peralte que debe tener la curva? Que fuerza debe soportar un piloto de pruebas de 200 lb de peso, en la parte mas baja y en la parte mas alta de un rizo de 2500 ft de radio si viaja a 616 ft/seg. ¿Cuál es la fuerza centrípeta sobre cada pesa de la siguiente figura?

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