DB23 Material Informativo 05 2014 2

SEMESTRE ACADÉMICO
2015-I

FÍSICA
CALDERÓN FRANCISCO,
APLICADA
Lic.
/ VALENCIA OSCAR,
Ms.

SESIÓ
Dinámica
N 5 de un
cuerpo rígido

Agosto 2010

CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Contenidos

1.
2.

Dinámica Lineal.
Dinámica Circular.

CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

DINÁMICA DE UNA PARTÍCULA
En 1897 Isaac Newton publica un
libro
fundamental
“Philosohiae
Naturalis principia matemática”
Todala física se podía reducir en
tres principios básicos, conocidos
como leyes de la dinámica o leyes
de newton:
Principio de inercia.
Principio
fundamental
de
la
dinámica.
Principio de acción y reacción.

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SEGUNDA LEY DE NEWTON
Toda fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo;
originará en él una aceleración de su misma dirección.
a
FR = m a
FR

m

a = F/m
FR=Fuerza resultante
m= masa

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m

a

Kg.

m/s

FR
2

Newton
(N)

Segunda Ley de Newton para un sistema de
fuerzas:

F3

F1

entorno

Cuerpo rígido

F2
Cuerpo rígido

a

FR
F1
FR

F2 F3

FR=m a

La fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo es igual al
producto de la masa del cuerpo por la aceleración que
adquiere.
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z

F1

F2
FR = F1 +F2 + F3 + F4

F3
F4
x

FR  Fi
a 
m m

y

F

ix

ma x

F

iy

ma y

F

iz

maz

La aceleración del cuerpo es directamente proporcional
a la fuerza resultante que actúa sobre él e inversamente
proporcional a su masa.
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FR  Fi
a

m
m
FR  Fi 0

a 0

V cte

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Si la fuerza
resultante
que actúa
sobre la
partícula seanula,
entonces el
cuerpo se
mueve con
MRU y se
dice que está
en equilibrio
(traslacional)

TERCERA LEY DE NEWTON:
Conocida también
como
Principio
de
acción
y
reacción; nos dice
que si un cuerpo
A
ejerce
una
acción sobre otro
cuerpo B, éste
realiza sobre A
otra acción igual y
de
sentido
contrario.

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FUERZA DE ROZAMIENTO:
W=mg
La fuerza de rozamiento
es una fuerzaque
aparece cuando hay dos
cuerpos en contacto y es
una
fuerza
muy
importante cuando se
estudia el movimiento de
los cuerpos.

fr

Cálculo de la fuerza de rozamiento: fr

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N

Fuerza de Rozamiento estático:
Las fuerzas de rozamiento surgen cuando a un
cuerpo en reposo se le aplica una fuerza,
aunque no se realice el deslizamiento.

f s μ s N
FUERZA DE
ROZAMIENTOESTÁTICO

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FUERZA
NORMAL
COEFICIENTE
ESTÁTICO DE
ROZAMIENTO

Fuerza de Rozamiento Cinético:
Es cuando un objeto se desliza sobre una superficie.
Es proporcional a la fuerza normal
Depende de la naturaleza y estado de las superficies
de contacto.

f k μ k N
F. DE ROZ.
CINETICO

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C. DE ROZ.
CINETICO

F. NORMAL

Coeficiente derozamiento(μ):

El
valor
de
“µ”
representa
de
un
modo indirecto
el
grado de aspereza o
deformación como que
representan
las
superficies secas de
dos cuerpos
en
contacto.
Asimismo,
“µ” depende de los
materiales que forman
las superficies.
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Grafica de la fuerza de rozamiento(μ):
fr
fs (máx.)
fk

µk

µs

Región
Estática

Región Cinética

F externa

Observaciones:
• µs >µk

•

fs > fk
fs (max): Es el máximo valor de la fuerza de rozamiento, se

cuando la superficie de dicho cuerpo esta a

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punto

manifiesta
de deslizarse respecto a otro.

Fuerzas Mecánicas
Peso

Tensión
T

Normal

W
Fuerza elástica
Fe

N
Fricción

Fe
fr

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CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMASCARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

DINAMIC
A LINEAL

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Ejemplo 1: Dos cuerpos, A y B, de 2kg y 3 kg de masa,
respectivamente están en contacto y apoyados sobre una
superficie horizontal lisa. Si se aplica una fuerza
horizontal de 10N en A. determina la aceleración del
conjunto y la intensidad de la fuerza sobre B.

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F
F...