Repaso: Trabajo y energía Trabajo: transferencia de energía. Energía: Capacidad de hacer trab. Ideas para hoy. Rotación Inercia rotacional Torque

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Germán Peña Fuentes
hace 7 años
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1 Seesaws Sube y baja Seesaws 2 Repaso: Trabajo y energía Trabajo: transferencia de energía W=F d= energía transferida Energía: Capacidad de hacer trab Veremos que es diferente girar que ir en línea l recta. U gravedad =m g h=energía potencial gravitacional Seesaws 3 Forma de energía 1 energía 2 energía 3 Seesaws 4 Sabemos que significa conservación de energía! Trabajo físico = fuerza distancia Hacer trabajo es transferir energía de una forma a otra. Cantidad de energía perdida en 1= Cantidad ganada por 2 y 3. Energía transferida = Cantidad de trabajo hecho Si conozco el cambio en la energía, conozco el trabajo y viceversa! Poner plata en el banco en una forma (monedas). Sacarla de otra forma (billetes). $ entra = $ sale Seesaws 5 Seesaws 6 Por qué es útil saber que la plata que entra y sale del banco es constante? Ideas para hoy Rotación Inercia rotacional Torque No tenemos que preocuparnos de los detalle 1

2 Seesaws 7 Seesaws 8 En un cuerpo rígido la gravedad actúa como si fuera aplicada en un punto: El centro de masa. Seesaws 9 El movimiento de objetos rotando y trasladandose simultaneamente parece complejo!! Pero podemos separar las dos clases de movimiento Seesaws 10 Un objeto rotando Rota alrededor de su centro de masa. Tiene una velocidad angular y una dirección Tuvimos que ejercer una fuerza externa, lejos del centro de masa,para iniciar su movimento de rotación. Seesaws 11 Centro de Masa Punto en el cual la masa se balancea. Un objeto libre puede rotar alrededor de su centro de masa mientras está en caída libre. (Su centro de masa sigue la trayectoria de una partícula en caida libre). Seesaws 12 Por Qué Parece quemichael está flotando? 2

3 Por Qué parece que Michel está flotando? Seesaws 13 Por Seesaws 14 Cuando levanta sus piernas, (y brazos) Cambia su centro de de masa! Los Bailarines de Ballet tambien lo hacen! Seesaws 15 Cantidades físicas Posición n angular una orientación n del objeto Velocidad angular Cambio en la posición n angular en la unidad de tiempo Torque Un giro Observaciones sobre el sube y baja Seesaws 16 Balancearce en sube y baja es fácil Dos niños de peso igual balancean el sube y baja Dos niños de peso desigual no balancean el sube y baja Pero mover al niño más pesado hacia el pivote permite balancearlo Seesaws 17 Concepto físico Seesaws 18 Una fuerza puede producir un torque Un torque puede producir una fuerza Torque = Brazo Fuerza (Donde el brazo es perpendicular a la fuerza ) τ = r F Otro ejemplo de ventaja mecánica 3

4 Seesaws 19 Pregunta: Estás tratando de abrir una puerta que está atorada halando la manija en una dirección perpendicular a la puerta. Sí mas bién atas un lazo a la manija y halas con la misma fuerza: Aument Aumentó el torque ejercido? A) Sí B) No Seesaws 20 Lo único que tiene importancia es la fuerza perpendicular al brazo de palanca y la longitud del brazo. Seesaws 21 Movimiento rotacional: : Primera ley de Newton rotacional Un cuerpo rígido r que no tambalee y esté libre de fuerzas que le produzcan torque rota con una velocidad constante. Seesaws 22 Conceptos físicosf Inercia Rotacional Un cuerpo en reposo tiende a permanecer en reposo. Un cuerpo que este rotando tiende a seguir rotando Momento de inercia (inercia rotacional) es grande cuando la masa esta lejos del centro de rotación Seesaws 23 Cantidades físicas Posición n angular Es la orientación n del objeto Velocidad angular Cambio de su posición n angular en la unidad de tiempo Torque Giro ó spin Aceleración angular Cambio en la velocidad angular en la unidad de tiempo Momento de Inercia medida de la inercia rotacional Seesaws 24 Segunda ley de Newton del movimiento rotacional El torque ejercido a un objeto es igual al producto del momento de inercia por la aceleración n angular. La dirección n de la aceleración n angular es la misma que la torque. Torque = Momento de Inercia x aceleración n Angular (τ = Iα,parecida a F = ma ) 4

5 Seesaws 25 Conceptos físicosf Torque Neto Suma de los torques que actúan sobre un cuerpo. Determina la aceleración angular del cuerpo. Seesaws 26 Conceptos físicos f Lineal vs. Angular La fuerza produce aceleración Fuerza = masa x aceleración El torque produce aceleración angular Torque = momento de inercia x aceleración angular momento de inercia igual a la masa angular Seesaws 27 Seesaws 28 (a) El carro permanece en movimiento o reposo. El torque sobre el centro de masa esta balanceado. (b) Al aplicar los frenos el torque producido por la fricción en las llantas rota el carro hacia adelante.(en sentido de las agujas del reloj) (c) A medida que el carro rota, las fuerzas de soporte, ejercidas por el pavimento, cambian originando un torque en sentido contrario a las agujas del reloj sobre el auto, para detener la rotación, 5

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