Los Principios de la Dinámica. 1 Bachillerato

Documentos relacionados
2 o Bachillerato. Conceptos básicos

M. I. Yahvé Abdul Ledezma Rubio

Dinámica : parte de la física que estudia las fuerzas y su relación con el movimiento

UD 10. Leyes de la dinámica

4 Dinámica: las leyes de Newton

XII. LAS LEYES DE LA DINÁMICA

E J E R C I C I O S D E LAS L E Y E S D E N E W T O N

Movimiento circular y gravitación (RC-87)

Tema 4* Dinámica de la partícula

Aplicaciones de los Principios de la Dinámica. 1 Bachillerato

DINÁMICA. Física 1º bachillerato Dinámica 1

LAS FUERZAS: ESTÁTICA Y DINÁMICA

Momento angular de una partícula. Momento angular de un sólido rígido

1.- CONCEPTO DE FUERZA. MAGNITUD VECTORIAL. TIPOS DE FUERZAS. UNIDADES.

Guía para oportunidades extraordinarias de Física 2

CINEMÁTICA es la rama de la física que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo originan (las fuerzas)

LAS FUERZAS y sus efectos

Leyes de Newton o Principios de la dinámica

Equilibrio de fuerzas Σ F z = 0. Σ M y = 0 Σ M x = 0 Σ M z = 0. Equilibrio de momentos. Segunda ley de Newton (masa)

MOVIMIENTO OSCILATORIO O VIBRATORIO

RELACIÓN DE PROBLEMAS DINÁMICA 1º BACHILLERATO

Cinemática: parte de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos.

A) Composición de Fuerzas

Cuestionario sobre las Leyes de Newton

DINÁMICA. Son toda acción capaz de modificar el estado de movimiento del cuerpo (efecto dinámico) o producir deformaciones (efecto elástico).

TEMA 7 Y 8 : LAS FUERZAS

P A = 3 (Pa) P B = 8 (Pa) P B = 11(Pa) P C = 12 (Pa) P C = 15 (Pa) Aplicación industrial para el Principio de Pascal en una presa hidráulica:

BACHILLERATO FÍSICA 01. MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS CELESTES. Dpto. de Física y Química. R. Artacho

Ejercicios de Física 4º de ESO

Isaac Newton y sus tres leyes

I.E.S. Juan Gris Departamento de Física y Química Física y Química 1º Bachillerato

6. Un hombre de 70 kg de masa se encuentra en la cabina de un ascensor, cuya altura es de 3 m.

Índice. TEMA 2: Dinámica I Capítulo 1: Leyes de Newton

Tema 9: Introducción a la Dinámica

Física: Dinámica Conceptos básicos y Problemas

ACTIVIDADES DE RECUPERACIÓN

Nombre: Curso: Introducción

FÍSICA Y QUÍMICA UNIDAD 5: FUERZAS Y MOVIMIENTOS

Índice. Leyes de Newton Interacción Gravitatoria Reacción en Apoyos Leyes del Rozamiento. Ejemplos. Leyes de la Dinámica en SRNI.

Ley de Gravitación Universal

Tema 4: Dinámica del punto I

1. Triángulos semejantes. 2. Las razones trigonométricas. 3. Las leyes de Newton. 4. La ley de la gravitación universal Teorema de Pitágoras

PROGRAMA DE FÍSICA I TEORÍA

Primera ley Los planetas describen órbitas elípticas estando el Sol en uno de sus focos

DINÁMICA: LAS LEYES DE NEWTON DEL MOVIMIENTO

FUERZAS EN LA NATURALEZA

Física General 1 Proyecto PMME - Curso 2007 Instituto de Física Facultad de Ingeniería UdelaR

TEMA 3. LEYES DE NEWTON OBJETIVOS

IES LEOPOLDO QUEIPO. DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA. 4º ESO. Tema 5 : Dinámica

1º Calcular la masa de un cuerpo que al recibir una fuerza de 20 N adquiere una aceleración de 5 m/s 2. Sol: 4 kg.

Física I. Estática y Dinámica. Leyes de Newton. Ejercicios. Ing. Alejandra Escobar

Dinámica de una partícula. Leyes de Newton, fuerzas, representación vectorial

Física y Química 1º Bachillerato LOMCE. Bloque 3: Trabajo y Energía. Trabajo y Energía

UNIDAD I. EL MUNDO EN QUE VIVIMOS

TEMA 3. DINÁMICA DEL PUNTO MATERIAL

CINEMÁTICA. El periodo de un péndulo sólo depende de la longitud de la cuerda ( l ) y la aceleración de la gravedad ( g ).

Dinámica. Antecedentes. Antecedentes. Primera Ley de Kepler. Segunda Ley de Kepler. Los griegos hicieron modelos del sistema solar. Aristarco.

Julián Moreno Mestre tlf

CUESTIONARIOS FÍSICA 4º ESO

FUERZAS CENTRALES. Física 2º Bachillerato

Fuerza y las leyes del movimiento de Newton

1.1. LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL INTENSIDAD DEL CAMPO GRAVITACIONAL POTENCIAL ENERGÍA PONTENCIAL GRAVITATORIA...

F 28º 1200 N ESTÁTICA Y DINÁMICA

El momento angular y las Leyes de Kepler

El momento angular y las Leyes de Kepler

F= 2 N. La punta de la flecha define el sentido.

2 Fuerzas cotidianas. Unidad 4. Fuerzas en la naturaleza. ESO Física y Química 3 Actividades de los epígrafes. Página 114

Mediante este programa se persigue desarrollar las siguientes habilidades:

TEMA 2. Dinámica, Trabajo, Energía y Presión

ACTIVIDADES DE RECUPERACIÓN

IES LEOPOLDO QUEIPO. DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA. 1º BACHILLERATO. Tema 6: Dinámica

TEMA 8. FUERZAS FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO

Física y Química 1º Bachillerato LOMCE. FyQ 1. Tema 10 Trabajo y Energía. Rev 01. Trabajo y Energía

IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO Según el principio de masa, si a ésta se le aplica una fuerza F adquiere una aceleración a: F = m.

INSTITUCION EDUCATIVA PREBITERO JUAN J ESCOBAR

Física para Ciencias: Conceptos básicos de dinámica

COMO LO REPRESENTAMOS? VECTORES

CONTENIDO DINÁMICA DE LA PARTÍCULA. Conceptos fundamentales: masa y fuerza. Leyes de Newton

FÍSICA Y QUÍMICA 1º Bachillerato Ejercicios: Energía y trabajo

Problema. Cuestiones. Laboratorio. Física 2º Bach. Campo gravitatorio 15/12/06 DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA. Nombre: [4 PUNTOS]

UD 11. Aplicaciones de la dinámica

ESQUEMA DE DESARROLLO

Tema 1 Fundamentos de la mecánica clásica newtoniana

MOVIMIENTO DE LOS PLANETAS. Sistema del mundo de Ptolomeo Geocéntrico Sistema del mundo de Copérnico Heliocéntrico Leyes de Kepler Leyes de Newton

Primera Ley: En ausencia de una fuerza externa neta, todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento con velocidad constante.

Dinámica de la rotación Momento de un vector con respecto a un punto: vectores r y F y el sentido viene dado por la regla

LEYES DE NEWTON. Antecedentes sobre el movimiento: Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, este se pondrá en movimiento

Noticia: La NASA estudiará la gravedad en la Luna

Fuerzas en la naturaleza

Fuerzas y sus efectos

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA

Fuerza de roce. Multiplicación de vectores. Impulso Momentum Torque Trabajo Potencia

TÍTULO: INVESTIGUEMOS FÍSICA V1 Disponibilidad Contenido 1 El mundo físico 1 Introducción 2 La física y otras ciencias 3 La física 3 La química 3 La

XIII. FUERZAS EN LA NATURALEZA: APLICACIONES

Preuniversitario Esperanza Joven Curso Física Intensivo, Módulo Electivo. Fuerza y Momentum

CURSO 2015/2016 FÍSICA

FISICA GENERAL CURSADA 2015 Trabajo Práctico Nº 2: DINÁMICA

Milenio 2.5: la fuerza que te acompaña


EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD CAMPO GRAVITACIONAL

Transcripción:

Los Principios de la Dinámica 1 Bachillerato

INDICE 1. LAS FUERZAS Y SUS EFECTOS 2. FUERZA: CAUSA DE DEFORMACIONES 3. INTERACCIÓN GRAVITATORIA 4. FUERZA: CAUSA DE CAMBIOS DE MOVIMIENTO 5. MOMENTO LINEAL Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO 6. IMPULSO MECÁNICO 7. TEOREMA DEL IMPULSO MECÁNICO 2

De Aristóteles a Newton Aristóteles(384-322 ac): La materia es mezcla de cuatro elementos, cada uno en su estado natural, sometidos a dos fuerzas, la gravedad y la ligereza. Los cuerpos celestes formados por la quitaesencia. La Tierra el centro del Universo y en reposo, el resto de los astros en movimiento circular a su alrededor. Aristarco de Samos(s III ac): Modelo heliocéntrico que no fue aceptado. Claudio Ptolomeo (100-170 dc): Su tratado de astronomía El Almagesto perduró hasta el siglo XVII. Su teoría geocéntrica modifica grandemente la teoría aristotélica de las esferas. Copernico (1473-1543): Su libro De revolutionibus orbium coelestium fue el inicio del helicentrismo. Tycho Brahe(1546-1601): Hizo que se construyera Uraniborg, un palacio que se convertiría en el primer instituto de investigación astronómica. Allí, con instrumentos diseñados por él mismo recopiló y mejoró los datos de Ptolomeo. Kepler(1571-1670): Fue colaborador de Tycho Brahe. De quién obtuvo los datos para sus leyes sobre el movimiento de los planetas. Galileo(1564-1642): Su trabajo se considera una ruptura de las teorías asentadas de la física aristotélica y su enfrentamiento con la Iglesia católica suele presentarse como el mejor ejemplo de conflicto entre religión y ciencia. Newton(1643-1727): Autor de los Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, donde describió la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica. 3

1. LAS FUERZAS Y SUS EFECTOS La fuerza es una interacción entre cuerpos. Modifican el estado de reposo/movimiento de los cuerpos o producen deformaciones. Carácter vectorial de la fuerza. Unidades. Momento de una fuerza. Momento de un par de fuerzas. Sistema de fuerzas. Operaciones con fuerzas. M r F 4

Una fuerza tiene de módulo 25 N y forma un ángulo con el eje positivo de las X de 30⁰. Expresa la fuerza de forma vectorial. Dadas las fuerzas F 1 =5 i - 8 j y F 2 = -4 i + 3 j. a) Representa las fuerza gráficamente. b) Calcula la suma y represéntala. c) Halla el módulo de la suma. Para atornillar una tuerca se aplica una fuerza de 30 N con una llave inglesa que tiene una longitud de 20cm. a) Qué momento ejerce la fuerza? b) Qué fuerza hay que aplicar para conseguir el mismo efecto con otra llave de 35 cm de longitud? 5

Las interacciones fundamentales Interacción nuclear fuerte Interacción electromagnética Interacción nuclear débil Interacción gravitatoria 6

2. FUERZA: CAUSA DE DEFORMACIONES Ley de Hooke Cuerpos elásticos Constante elástica. F k x 7

3. INTERACCIÓN GRAVITATORIA Descubierta por Newton en sus Principia (1687) Ley de gravitación universal m m' F G u r 2 r 8

Un muelle alcanza un longitud de 35 cm cuando tiramos de él con una fuerza de 40 N, si tiramos con una fuerza de 90 N. la longitud final es de 50 cm. Cuál es la longitud inicial del muelle? Cuál es el valor de la constante elástica del muelle? A qué distancia deben encontrarse dos asteroides de masas 1010 y 1015 kg, respectivamente, para que la atracción gravitatoria entre ellos sea de 100 N? El Sol está situado a 150 millones de kilómetros de la Tierra. La masa de la Tierra es de 6 1024 kg y la masa del Sol es 332950 veces la de la Tierra. Calcula la fuerza con que la Tierra atrae al Sol. 9

4. FUERZA: CAUSA DE CAMBIOS DE MOVIMIENTO Las fuerzas son causas del cambio de movimiento y no son del movimiento. Para que se manifiesten las fuerzas hace falta la interacción entre dos cuerpos. Primer principio o principio de inercia Concepto de Fuerza, como causa del cambio de movimiento de los cuerpos. Concepto de Inercia, como propiedad de los cuerpos por la que se resisten a ser acelerados. 10

Segundo principio o ley fundamental de la Dinámica F m a ó F dp dt Las fuerzas son proporcionales a las aceleraciones. Las fuerzas tienen la misma dirección y sentido que la aceleración. El primer principio se incluye en el segundo. 11

Tercer principio o principio de acción y reacción F F 12 21 Introduce el concepto de interacción entre dos cuerpos. Las fuerzas de acción y reacción son simultáneas y no sucesivas. Se aplican sobre cuerpos distintos. 12

De los extremos de una cuerda que pasa por la garganta de una polea sin rozamiento y de masa despreciable, cuelgan dos masas iguales de 200 g cada una. Hallar la masa que habrá de añadirse a una de las dos anteriores para que la otra suba con una aceleración de 0,5 m/s 2. Cuánto tiempo tardarán las dos masas en separarse 80 cm? Sol.: 21,5 g; 1,26 s Un hilo tiene una resistencia a la ruptura de 4,9 N. Colgamos de él un cuerpo de 300 g de masa. Cuál es la aceleración vertical hacia arriba que ha y que comunicar al sistema para que el hilo se rompa? Sol: 6,53 m/s 2 13

5. MOMENTO LINEAL O CANTIDAD DE MOVIMIENTO p m v Es una magnitud vectorial. Unidades. La variación de la cantidad de movimiento con el tiempo es igual a la fuerza aplicada. F p t 14

Conservación de la cantidad de movimiento Si sobre un cuerpo no se ejerce ninguna fuerza la cantidad de movimiento se conserva. 0 0 0 p Si F p p cte t 15

6. IMPULSO MECÁNICO A partir de la segunda ley de la dinámica (multiplicando por t) Si F m a F t m a t F t m v Al primer término se le denomina impulso mecánico. I F t El segundo término representa la variación del momento lineal o cantidad de movimiento. p m v 16

7. TEOREMA DEL IMPULSO MECÁNICO Y el impulso de la fuerza aplicada sobre un cuerpo es igual al incremento de la cantidad de movimiento. F t m v De donde se deduce que si el sistema está aislado, no hay fuerza aplicada, la cantidad de movimiento se mantiene constante. 17

Una pelota de tenis de 100 g de masa lleva una rapidez de 20 m/s. Al ser golpeada por una raqueta, se mueve en sentido contrario con una rapidez de 40 m/s. Calcular: a) La variación del módulo del momento lineal. b) Si le pelota permanece en contacto con la raqueta 10 2 s, cuál es el módulo de la fuerza media del golpe. Sol.: 6 kg m/s; 600 N 18