Fuerrza y Movimiento
Toda fuerza esta representada por magnitudes vectoriales, las cuales se representan por medio de una flecha en el| plano cartesiano y para obtener los componentes se requiere conocer lo siguiente:
* Dirección de la fuerza: Recta en la que se mueve, esta puede ser este u oeste y/o el ángulo que forma con una horizontal x.
* Sentido de lafuerza: Hacia donde se dirige arriba, abajo, izquierda y derecha;
* representa la punta de la flecha.
* Magnitud del desplazamiento: Es la medida de escala escogida para la representación en el plano.
* Punto de partida de la fuerza: Lugar donde iniciará la representación de la magnitud de la fuerza.
La fuerza es una magnitud física de carácter vectorial. Fuerza es toda causa capaz dedeformar un cuerpo (efecto estático: deformaciones), o de modificar su estado de reposo o movimiento (efecto dinámico: aceleraciones). Cuando un movimiento es uniforme es debido a que una fuerza está actuando constantemente sobre el móvil (sin aumentar ni disminuir), cuando la fuerza deja de actuar el cuerpo se para. Las fuerzas se pueden ejercer entre 2 cuerpos distintos (fuerzas exteriores) oentre 2 partes de un mismo cuerpo (fuerzas interiores). Pueden actuar por contacto entre dos cuerpos (fuerzas de contacto) o al contrario (fuerzas a distancia o campos de fuerzas).
2ª Ley de Newton: (ejemplo)
Siempre que una fuerza actúe sobre un cuerpo produce una aceleración en la dirección de la fuerza que es directamente proporcional a la fuerza pero inversamente proporcional a la masa.
LaPrimera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleraciónque adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:
F = m a
La unidad de fuerza en el SistemaInternacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,
1 N = 1 Kg · 1 m/s2
La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida larelación F = m · a. Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la masa.
Para ello primero vamos a definir una magnitud físicanueva. Esta magnitud física es la cantidad de movimiento que se representa por la letra p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad, es decir:
p = m · v
La cantidad demovimiento también se conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s . En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera:
La Fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual a la variación temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir,
F = dp/dt
Cuando una caja está en reposo sobreuna mesa, las fuerzas que actúan sobre el aparato son la fuerza normal, n, y la fuerza de gravedad, w, como se ilustran. La reacción a nes la fuerza ejercida por la caja sobre la mesa, n'. La reacción a w es la fuerza ejercida por la caja sobre la Tierra, w'.
En otro ejemplo se tiene una caja que se jala hacia la derecha sobre una superificie sin fricción, como se muestra en la figura de la...
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