Fisica 2
VECTORES
Iniciaremos definiendo el concepto de vector.
Un vector es una cantidad física definida por un punto del
espacio donde se mide dicha magnitud, la longitud, orientación
y sentido de la misma.
Ejemplo.
De dos o más vectores surge un vector
resultante. Existen varios métodos para
encontrar un vector resultante:
Métodos Gráficos:
Métodos analíticos
Método deltriángulo.
Método del
Método del paralelogramo. triángulo
Método del polígono.
Método de los
componentes.
Método gráfico del triángulo.
Éste es un método en el que es necesario trazar o dibujar los vectores
para referenciar el movimiento del mismo. La finalidad es encontrar el
vector resultante de ambos y definirlo.
Ejemplo.
Un hombre camina 4 kilómetros al Norte y luego 6 kilómetrosal Oeste.
Encuentra la magnitud del desplazamiento resultante y su dirección.
Datos: A= 4km al Norte (90°)
6km
y
B= 6km al Oeste (180°)
4km
Como se observa en éste método, es necesario utilizar un
transportador puesto que es totalmente gráfico, dándonos como
resultado una distancia de 7.2km y un ángulo de 146°.
Método analítico del
triángulo.
Éste método es muy útil paraanalizar un vector resultante a
base de dos vectores y buscando solucionarlo con el teorema
de Pitágoras y las funciones trigonométricas.
Ejemplo.
Un auto recorre 3 km hacia el Este y luego 5 km hacia el norte.
Determina la dirección del desplazamiento resultante.
Al analizar la figura nos damos cuenta de que tenemos un
triángulo rectángulo por lo cual, es conveniente utilizar el
Teorema dePitágoras.
c=
a² + b²
(hipotenusa)
c=
Para obtener el ángulo…
donde
tan -¹(1.67)= 59°
una
3² + 5²
c= 5.8km
tanθ c.o./c.a.= 5/3= 1.67,
Por lo tanto, el vector resultante tiene
magnitud de 5.8 km y un ángulo de 59°.
Método de los componentes.
Suponiendo que nos dieran un problema, donde queremos la resultante
del sistema de fuerzas: F1= 65N y θ= 30°; F2= 70N y θ= 135°Primero hay que descomponer los vectores.
Fx= F cosθ
F1x= 65cos(30)= 56.29
Fy= F senθ F1y= 65sen(30)= 32.5
F2x= 70cos(135)= -49.49
F2y= 70sen(135)= 49.49
Se suman las componentes x y y para determinar las resultantes.
ΣFx= F1x + F2x ... Fnx.
ΣFy= F1y + F2y ... Fny.
ΣFx= 56.29 - 49.49 =
6.8
ΣFy= 32.5 + 49.49 = 81.99
Luego.
FR =
F R=
(6.8)²
+ (81.99)²Por último.
θ = tan -¹ ΣFy
θ= tan -¹ (81.99)/(6.8)
θ= tan -¹ (12.05)= 81.25°
ΣFx
F R= 82.27
N
DINÁMICA
Propuesta por Isaac
Newton la dinámica es la
parte de la mecánica que
estudia las causas de los
cambios en el movimiento
de los cuerpos.
Isaac Newton
(1642 – 1727)
La dinámica se rige a base de tres leyes que son conocidas como las Leyes
de Newton.
∞ Primer Ley deNewton: Un cuerpo permanecerá en estado de reposo o de
movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa actúe
sobre él.
∞ Segunda Ley de Newton: Toda fuerza resultante aplicada a un cuerpo le
produce una aceleración en la misma dirección en que actúa. La
magnitud de dicha aceleración es directamente proporcional a la
magnitud de la fuerza aplicada e inversamente proporcional a lamasa
del cuerpo.
Fuerza
Antes de comenzar a trabajar con las leyes de Newton,
debemos analizar el concepto de fuerza.
La fuerza se define como todo agente que es capaz de
producir cambios en el movimiento de un cuerpo o bien le
produce alguna deformación.
Siendo así, existen distintos tipos de fuerzas:
La fuerza gravitacional: Es en la que los cuerpos ejercen
entre sí una fuerzagravitatoria de atracción, cuyas causas
están en función de sus masas y de la distancia entre ellos.
Fuerzas electromagnéticas: Son fuerzas ejercidas entre
partículas cargadas eléctricamente. Pueden ser de atracción
o de repulsión.
Fuerzas nucleares: Se producen en el interior del núcleo del
átomo, entre las partículas que lo forman, manteniéndolo
unido. Es considerada como una fuerza de...
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