Cinetica

CINÉTICA Sobre un cuerpo en movimiento, además de las fuerzas constantes (se puede estimar constante la fuerza de gravedad) actúan generalmente fuerzas variables, cuyos módulos y direcciones varían durante el movimiento del cuerpo. Al mismo tiempo también pueden ser variables las fuerzas dadas (efectivas) y las reacciones de las ligaduras La fuerza puede depender del tiempo, de la posición delcuerpo y de su velocidad. Ejemplos: Fuerzas que constituyen el objeto de estudio de la Cinética La fuerza de tracción de una locomotora eléctrica depende en particular, del tiempo durante la ⃗( ) conexión o la desconexión gradual del reóstato La fuerza que provoca la vibración del fundamento durante el trabajo de un motor, cuyo árbol está mal centrado, es también función del tiempo La fuerzanewtoniana de gravedad o la fuerza elástica de un resorte dependen de la posición del cuerpo Las fuerzas de resistencia en un medio (agua aire) dependen de la velocidad del movimiento.

La experiencia demuestra que: En general, si se aplica una misma fuerza a dos cuerpos distintos en reposo, libres de otras influencias, estos durante un mismo lapso de tiempo recorrerán distancias diferentes y tendránvelocidades desiguales. La inercia caracteriza la propiedad de los cuerpos materiales de cambiar más rápido o más lentamente la velocidad de su movimiento bajo la acción de las fuerzas aplicadas. La medida cuantitativa de la inercia del cuerpo es una magnitud física que se llama masa del cuerpo. Para analizar las causas que producen los movimientos tenemos que tener en cuenta las siguientes leyes:Primera ley (ley de la inercia) descubierta por Galileo. Un punto material libre de toda influencia ⃗( ) ⃗( ) exterior, conserva su estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme hasta que las fuerzas aplicadas a él lo obliguen a cambiar de estado. El sistema de referencia, respecto del cual la ley de la inercia es válida, se llama sistema

de referencia de inercia.
La segunda ley (leyfundamental de la dinámica). El producto de la masa del punto por la aceleración que éste recibe bajo la acción de

⃗( )

la fuerza dada, es igual en módulo a esta fuerza; la dirección de la aceleración coincide con la de la fuerza. ma = F ⃗ ⃗ ⃗=



Un

disco

de

hockey

sobre

hielo.(movimiento vinculado) 

parcialmente

Un tren que se mueve a lo largo de su vía(movimiento totalmente vinculado)

Si el punto está sometido a la acción de varias fuerzas. ⃗

En estos casos, como en la estática, durante la solución de los problemas partiremos del axioma de ligaduras, de acuerdo con el cual todo punto material como no libre libre puede de considerarse después

Tercera ley (ley de la igualdad de acción y de la reacción) Dos puntos materiales actúan uno sobre elotro con fuerzas iguales en módulo y dirigidas a lo largo de la recta que une estos puntos, en sentidos opuestos. TIPOS DE MOVIMIENTO MOVIMIENTO NO VINCULADO Cuando el movimiento de la partícula está libre de guías materiales, y describe una trayectoria determinada sólo por su estado de movimiento inicial y las fuerzas de origen exterior, Ejm:  Un avión o un cohete en vuelo y un electrónmoviéndose eléctrico. MOVIMIENTO VINCULADO La trayectoria de la partícula está total o parcialmente determinado por guías materiales o ligaduras. Ejm: en un campo

despreciar la ligadura y reemplazar su acción por la reacción de esta ligadura ⃗. Enotnces la ley fundamental de la dinámica para el movimiento no libre del punto obtendrá la forma: ⃗+ ⃗= ⃗

Donde:

⃗ : son las fuerzas activas.

Ejemplos:⃗: son las fuerzas de ligadura.

1. Un aeróstato de peso P desciende con una aceleración w. Qué carga Q (lastre) hace falta arrojar para que el aeróstato ascienda con la misma aceleración? Solución: El aeróstato descendiente está sometido a las acciones de la fuerza de la gravedad P y la fuerza sustentadora. Componiendo la 2da ley de Newton. Obtendremos.

Cuando el lastre sea arrojado...