Dinamica Biofisica
LAS LEYES DEL MOVIMIENTO
¿Cómo puede un remolcador empujar un transatlántico que es mucho más pesado que él? ¿Por qué se necesita una distancia larga para detener el barco una vez que está en movimiento?
¿Por qué es más difícil controlar un auto en hielo mojado que en concreto seco?
EL CONCEPTO DE FUERZA PRIMERA LEY LEYES DE NEWTON SEGUNDA LEY TERCERA LEY APLICACIONES DELAS LEYES DE NEWTON FUERZAS DE FRICCION PLANO INCLINADO
TENSION EN LA CUERDA
Desplazamiento Hemos descrito el movimiento en términos de
Velocidad Aceleración
La pregunta que nos hacemos ahora es: ¿Qué produce el movimiento? Para contestar esta pregunta debemos considerar dos factores:
Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo La masa de ese cuerpo
Discutiremos las tres leyes delmovimiento, formuladas por Isaac Newton hace más de dos siglos
Contestaremos las siguientes preguntas
¿Es el reposo el estado natural de los cuerpos?
¿Qué es lo que produce el movimiento?
EL CONCEPTO DE FUERZA
En forma intuitiva podemos definir una fuerza como cualquier tipo de empuje o tirón sobre un cuerpo
Cuando una fuerza implica contacto directo, la llamamos fuerza decontacto
También hay fuerzas de largo alcance, que actúan aunque los cuerpos estén separados Por ejemplo, los imanes El Sol ejerce una fuerza de atracción gravitacional sobre la Tierra a una distancia de 150 millones de kilómetros
La fuerza de atracción gravitacional que ejerce la Tierra sobre un cuerpo es el peso de ese cuerpo
Fuerzas de contacto
Fuerzas de campo
Isaac Newtonabordó este tema estableciendo que las fuerzas son la causa de un cambio en la velocidad de un cuerpo
Si un cuerpo se mueve con velocidad constante, no se requiere de una fuerza para mantener ese movimiento
Intensidad (magnitud) Sentido Fuerza es una magnitud vectorial Dirección Duración (tiempo) Distribución (área)
¿Qué pasa cuando actúan varias fuerzas sobre un objeto?
Cuandosimultáneamente actúan varias fuerzas sobre un cuerpo, este acelerará sólo si la fuerza neta que actúa sobre el es distinta de cero
F1 F3
F2
La fuerza resultante neta, que actúa sobre un cuerpo se define como el vector resultante de todas las fuerzas que actúan sobre ese cuerpo
FR =
F1 F2
F
FR = F1 + (-F2)
Si la fuerza neta resultante ejercida sobre el cuerpo es cero, su aceleraciónes cero
FR =
F1 F3
F=0
F4
F2
Y su velocidad permanecerá constante si se está moviendo, o permanecerá en reposo si así lo estaba
FR =
F1 F3
F=0
F4
F2
Decimos entonces que ese cuerpo se encuentra en equilibrio
EN OTRAS PALABRAS Cuando la velocidad de un cuerpo es constante, o cuando el cuerpo está en reposo, se dice que está en equilibrio
Si dos fuerzas F1 y F2actúan simultáneamente en un punto A de un cuerpo, el efecto sobre el movimiento del cuerpo es igual a la de una fuerza resultante R que corresponde a la suma vectorial de las fuerzas originales
F2
A
R F1
La fuerza F actúa sobre un cuerpo en el punto 0. Las componentes de la fuerza son Fx y Fy
y
Fy 0 Fx
F
x
Fx = F cos
Fy = F sen
La naturaleza vectorial de una fuerzaresorte 1 cm. b) Una fuerza descendente F2 estira el resorte 2 cm. c) Cuando F1 y F2 son simultáneas el resorte se estira 3 combinación de las dos fuerzas estira el resorte 2,2 cm cm. d) Cuando F1 es descendente y F2 horizontal, la
La naturaleza vectorial de una fuerza se demuestra con una balanza de resorte: a) Una fuerza descendente F1 estira el
La acción de una fuerza puede tenerdistintos significados físicos dependiendo de la variable física a la cual se relaciona
Si la fuerza desplaza un cuerpo una distancia conocida hablamos de trabajo mecánico
Si la fuerza actúa sobre un cuerpo un tiempo finito, lo suficiente para cambiar su estado de movimiento o reposo, hablaremos de impulso ejercido por la fuerza
I=F
t
Si la fuerza actúa sobre la superficie de un...
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