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1 Republica Bolivariana de Venezuela Ministerio de educación Superior Instituto Universitario de tecnología “Dr. Federico Rivero Palacio” Departamento: Procesos Químicos Unidad Curricular: Física

Dinámica
Resumen teórico
Dinámica: es parte de la mecánica que trata las causas del movimiento. 1ra. Ley de Newton o Ley de Inercia: Todo cuerpo persiste en su estado de reposo, o de movimientouniforme en una línea recta, a menos que se vea obligado a cambiar dicho estado por las fuerzas que actúen sobre el. Otra forma de expresar la 1ra. Ley de Newton: Sí no hay una fuerza neta que actúe sobre un cuerpo su aceleración “a” será cero. a=F/m F = ma (1) La 1ra. Ley de Newton es un caso particular de esta 2da. Ley, ya que sí F = 0, entonces a = 0. Por lo tanto, en ausencia de fuerzas aplicadas,un cuerpo se moverá con velocidad constante o estará en reposo (velocidad cero).

2da. Ley de Newton:

3ra. Ley de Newton: A toda acción se opone siempre una reacción igual; es decir, que las acciones mutuas de dos cuerpos son siempre iguales y dirigidas en sentido contrario. Fuerza de roce
Cuando la superficie de un cuerpo se desliza (sin rodar) sobre la de otro, cada uno de ellos ejerceráuna fuerza de fricción sobre el otro, que estará dirigida en el sentido opuesto al de su movimiento relativo. Aunque no se produzca un movimiento relativo siempre existe fuerzas de fricción entre ambas superficies. Las fuerzas de fricción que actúan entre superficies que están en reposo entre si, se llaman fuerza de fricción estática. La fuerza que actúa entre las superficies que están enmovimiento relativo entre si, se llaman fuerzas de fricción cinética. La fuerza máxima de fricción estática al igual que la fuerza de fricción cinética entre cualquier par de superficies seca y no lubricadas se rige por las leyes empíricas siguientes: 1.-Es aproximadamente independiente del área de contacto y 2.- es proporcional a la fuerza normal

Coeficiente de fricción estática: es La relación entrela magnitud de la fuerza de fricción estática máxima y la magnitud de la fuerza normal, es decir; µs donde
(2) contacto) La igualdad en la ecuación anterior se cumple sólo cuando fs toma su valor máximo. f s ≤ µs N donde N = fuerza normal (perpendicular a la superficie de

Coeficiente de fricción cinética: es La relación entre la magnitud de la fuerza de fricción cinética a la magnitud de lafuerza normal, es decir; µk donde

Prof. Breda Rivero

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(3)

fk = µk N

Tanto µs como µk son constante adimensionales. Generalmente en un par de superficie dadas µs ≥ µk. Los valores de µs y µk dependen de la naturaleza de ambas superficies en contacto. Las ecuaciones (2) y (3) son relaciones únicamente entre las magnitudes de las fuerzas normales y de fricción, las cuales sonfuerzas siempre perpendiculares entre si.

Ejemplo Nº 1: Un estudiante debe determinar los coeficientes de fricción estática y cinética entre una caja y un tablón, para lo cual coloca la caja sobre el tablón y comienza a levantar el tablón por un extremo. Cuando el ángulo de inclinación del tablón es de 30° con la horizontal, observa que la caja comienza a resbalar y se desplaza 100 centímetros(sobre el tablón) en 2 segundo. N

fs
mgsen30° Posición final de la caja después de recorrer 100 cm

30°

mg

Superficie del suelo 30°
Al sumar todas las fuerzas a lo largo del plano, se obtiene que la fuerza de roce es: = mgsen30° (1) donde el peso P = mg y mgsen30° Px componente del peso a lo = largo del plano. Aquí se usa la fuerza de fricción estática fs porque aún no se mueve la caja alo largo del plano.

fs

mgcos 30° = N (2) Como no hay movim iento perpendicular al plano, la suma de todas las fuerzas en esa dirección es cero, donde mgcos30° = Py es la componente del peso perpendicular al plano. Pero fs = µs N sustituyendo en ecuación (1) se obtiene (3) dividiendo esta ecuación por la ecuación (2) se obtiene:

µs N = mgsen30°
mgsen30° N ------------- = µs ---mgcos 30°...