martes, 16 de abril de 2013

DINÁMICA: FUERZAS Y MOVIMIENTOS


ACTIVIDADES PARA EL MIÉRCOLES:

1) Tenemos dos fuerzas en la dirección horizontal que actúan sobre un cuerpo. Los módulos de las mismas son F1=3N y F2=5N.
a) Representa con vectores ambas fuerzas. Haz otro dibujo en el que representes la fuerza resultante FRES.
b) Calcula el módulo de la fuerza resultante.
CASOS:
a) F1  y  F2 sentido derecha.
b) F1  y  Fsentido izquierda.
c) F1      sentido derecha          F2 sentido izquierda.
d) F1     sentido izquierda.           F2   sentido derecha.

2) Un objeto se mueve hacia la derecha sobre un plano con rozamiento bajo la acción de una cuerda. Representa todas las fuerzas que actúan sobre él.

3) Un objeto se mueve subiendo por un plano inclinado bajo la acción de una fuerza F paralela al plano . Hay rozamiento. Representa todas las fuerzas que actúan sobre él.



PRIMER PRINCIPIO DE LA DINÁMICA: CONCEPTO DE INERCIA

Ideas sobre el movimiento previas a las investigaciones de Galileo (s XVI,XVII) vigentes desde la época de Aristóteles (s. IV a.C):

El estado natural de cualquier cuerpo es el reposo (si sobre un cuerpo dejan de actuar las fuerzas el cuerpo se para).

Para mantener un cuerpo en movimiento se tiene que aplicar una fuerza.




Experiencias de Galileo:

Si disminuimos la fricción el cuerpo recorre más distancia al dejar de aplicar la fuerza. Si fuéramos capaces de eliminar la fricción el cuerpo no se pararía nunca, continuaría con un movimiento rectilíneo y uniforme.

Por tanto:

El estado natural de cualquier cuerpo es el movimiento rectilíneo y uniforme. Un cuerpo puede continuar en movimiento sin necesidad de que se le aplique una fuerza para mantener ese movimiento. Ejemplo: las naves espaciales.



Newton sintetizó las ideas de Galileo en el llamado primer principio de la Dinámica.



La fuerza RESULTANTE es la que provoca cambios en la velocidad. 


Puede darse el caso de que fuerza aplicada a un cuerpo no provoque cambios en su velocidad. Por ejemplo, un cuerpo situado sobre una mesa está sometido a la acción de la fuerza peso, pero no se mueve porque esta fuerza se contrarresta con la fuerza normal ejercida por el plano. En consecuencia, la fuerza resultante es cero, y el cuerpo no se mueve.

Concepto de inercia: tendencia de un cuerpo a mantener su estado de reposo o de movimiento. Resistencia de un cuerpo a cambiar su velocidad (tanto en módulo como velocidad).


CUESTIONES PARA PENSAR. INDICA SI SON V o F, y razona el porqué:

- Un cuerpo puede estar en movimiento aunque no actúen fuerzas sobre él.

- Si aplicamos una fuerza sobre un cuerpo éste se pone en movimiento.

- En un MCU no actúan fuerzas, puesto que la velocidad es constante.

- Si aplicamos una fuerza a un cuerpo cambiamos su velocidad.

- Para cambiar la velocidad, la fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo tiene que ser diferente a cero.

- Estamos empujando un objeto. Si dejamos de aplicar la fuerza el objeto se para porque vuelve a su estado natural que es el reposo.

- Los objetos no se mueven si sobre ellos no actúa una fuerza resultante.