Fisica vectores

INSTITUTO TECNOLOGICO DE MORELIA
“JOSE MARIA MORELOS Y PAVON”.

MECANICA CLASICA

UNIDAD 3
RUBEN VEGA CANO

INGENIERIA ELECTRONICA
RIGOBERTO GUZMAN LOPEZ
1er SEMESTRE


Índice

TEMA PÁGINA
Momento de una fuerza3
Energía potencial 6
Energía cinética 9
Momento lineal 11
Impulso13
Conservación del momento lineal 17
Conservación de la energía 21
Bibliografía 23

Momento de una fuerza

El momento de una fuerza también llamado torca (torcer), se define como la capacidad quetiene una fuerza para hacer girar un cuerpo. También se puede definir como la intensidad con que la fuerza, actuando sobre un cuerpo, tiende a comunicarle un movimiento de rotación.

Se denomina momento de una fuerza respecto de un punto, al producto vectorial del vector posición r de la fuerza por el vector fuerza F.
M=rF

La analogía de la llave y el tornillo, nos ayuda a entender elsignificado físico de la magnitud momento, y a determinar correctamente el módulo, la dirección y el sentido del momento de una fuerza:
• El módulo es el producto de la fuerza por su brazo (la distancia desde el punto O a la recta de dirección de la fuerza). M=Fd
• La dirección perpendicular al plano que contiene la fuerza y el punto, la que marca el eje del tornillo.
• El sentido vienedeterminado por el avance del tornillo cuando hacemos girar a la llave.
• El módulo es el producto de la fuerza F por la longitud d de la llave. M=F•r•senθ=F•d
• La dirección, es la del eje del tornillo, eje Z
• El sentido viene determinado por el avance del tornillo (hacia dentro, negativo) cuando hacemos girar a la llave.
Ejemplo: Supongamos que tenemos tres llaves que actúan sobre trestornillos en la forma indicada por las figuras. Se aplica una fuerza F en el extremo de la llave. Es fácil contestar a las siguientes preguntas:
• ¿En qué situaciones se introduce el tornillo?
• ¿En qué situaciones se saca el tornillo?
• ¿Cuáles producen el mismo resultado o son equivalentes?
En la primera figura, el tornillo avanza en una dirección perpendicular al plano de la página, y haciael lector. El módulo del momento es F•d.
En la segunda figura, el tornillo avanza en una dirección perpendicular al plano de la página, y hacia dentro (sentido contrario al anterior). El módulo del momento es F•2d. Con una llave más larga estamos en una situación más favorable que disponiendo de una llave más corta.
En la tercera figura, el tornillo avanza en una dirección perpendicular alplano de la página, y hacia el lector. El módulo del momento es F•sen30•2d=F•d. Esta situación es equivalente a la primera.
• Un momento se considera positivo si el tornillo sale, avanza hacia el lector, la llave gira en sentido contrario a las agujas del reloj.
• Un momento se considera negativo si el tornillo entra, la llave gira en el sentido de las agujas del reloj.
Supongamos una barra demasa despreciable, que está sujeta por su extremo O.
Si colocamos un peso P a una distancia x del origen. El momento de esta fuerza respecto del origen O es P•x.
Para que la barra esté en equilibrio la fuerza F deberá ser tal que el momento total sea nulo. -F•d+P•x=0, de modo que F=P•x/d.

PROBLEMA
Si la barra mostrada pesa 30 N y a esta se le aplica una fuerza vertical F = 25 N,...