Hola queridos estudiantes, a continuación les dejo la temática DINÁMICA PARTE I con ejemplos, Al final de esta entrada encontraran una actividad para realizar, la cual deberán enviar por correo electrónico, tomando fotografías de su trabajo para adjuntar como archivo, por favor poner en el asunto del correo su nombre completo, el número de la actividad y el grado al cual pertenece, el correo para recibir sus trabajos es profecarito2017periodo2@gmail.com la fecha de entrega de la presente actividad es el día 7 de septiembre.
Carol Ramírez le está invitando a una reunión de Zoom programada.
Tema: CLASE GRADO DÉCIMO 26 DE AGOSTO
Hora: 26 ago 2020 02:00 PM Bogotá
Unirse a la reunión Zoom
https://us04web.zoom.us/j/77823765059?pwd=QW1XMGwrZ1QvdytwRTVSZUlqOXExZz09
ID de reunión: 778 2376 5059
Código de acceso: 29sE92
INTRODUCCIÓN A LA DINÁMICA
La dinámica es una parte de la mecánica que se encarga de estudiar el movimiento de los cuerpos teniendo en cuenta las causas que lo producen.
El estudio de la dinámica ha tenido una gran trascendencia a lo largo del surgimiento del hombre, fue iniciada por el griego Aristóteles aproximadamente en el año 384 ac, cuando desarrollo una teoría tratando de explicar el movimiento de los cuerpos, hoy en día es considerado precursor de Galileo Galilei quien demostró experimentalmente que la velocidad de caída de los cuerpos era independiente de su peso, de manera que dos cuerpos de misma forma y de distintos pesos dejados caer de la misma altura tardaban el mismo tiempo en tocar el suelo.
Los antiguos pensadores griegos creían que la velocidad y la constancia del movimiento en linea recta de un cuerpo ( fenómeno descrito mas tarde como movimiento rectilíneo uniforme o MRU) estaban proporcionalmente relacionados con la fuerza constante. Por extensión creían que la caída de un cuerpo pertenecía a esta categoría, por lo que suponían que al ser un cuerpo mas pesado este caía en un menor tiempo.
La dinámica se encarga de explicar el origen y las respuestas al porque de los movimientos en 3 leyes postuladas por el ingles Isaac Newton, según la mecánica clásica. Estas leyes son fundamentales para la dinámica, ya que se aplican fundamentalmente sobre el movimiento rectilíneo uniforme. Sin embargo también existe una dinámica del movimiento circular, que sucede cuando se puede mantener la fuerza que se aplica sobre un cuerpo constantemente en modulo, perpendicular a la dirección del movimiento.
Sin embargo, existe también el análisis de los comportamientos de los cuerpos cuando intervienen diversas partículas, ademas de las fuerzas mencionadas. La parte de la física que usa métodos estadísticos para estudiar el comportamiento global de los sistemas en termodinámica. Cuenta con una serie de principios, entre los que pueden mencionarse el equilibrio térmico, es decir la igualdad entre el calor recibido y el emitido por el cuerpo, logrado mediante el intercambio de calor. También se dice que la energía no se produce ni se destruye, sino que solamente se transforma, imposibilitando la producción de trabajo sin el consumo de energiza, y a partir de ello surge que no se puede transformar totalmente el calor en trabajo, existiendo siempre una perdida.
CONCEPTO DE FUERZA
La fuerza es una cantidad de tipo vectorial porque cumple las leyes de los vectores.
Cuando se aplica una fuerza sobre un cuerpo, este puede sufrir una deformación como le sucede a un resorteo a una banda de caucho, o cambia su estado de movimiento como sucede al impulsar una esfera sobre una superficie horizontal.
Denominamos fuerza a toda acción capaz de producir cambios en el movimiento o en la estructura de un cuerpo.
Si empujamos una bola con el dedo le estaremos aplicando una fuerza. Tras aplicarla caben varias posibilidades. Una de ellas es que empiece a moverse. Otra es que se deforme. Dependiendo de donde la apliquemos, en que dirección, sentido o cantidad, la bola se moverá o deformará hacia un lado o a otro. Por tanto, es lógico pensar que las fuerzas tienen un carácter vectorial, de hecho son magnitudes vectoriales.
Como vector que es, las fuerzas se representan como una flecha, que se caracterizan por su longitud (módulo), donde se aplica (punto de aplicación), su dirección y sentido.
La fuerza es una magnitud vectorial que representa toda causa capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo o de producir una deformación en él.
La fuerza es una magnitud vectorial que representa toda causa capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo o de producir una deformación en él.
Su unidad en el Sistema Internacional es el Newton (N). Un Newton es la fuerza que al aplicarse sobre una masa de 1 Kg le provoca una aceleración de 1 m/s2.
Adicionalmente al Newton (N) suelen utilizarse otras unidades para medir las fuerzas. Entre ellas podemos encontrar:
- dina (d). 1 d = 10-5 N
- kilopondio (kp). 1 kp = 9.8 N
- libra (lb, lbf). 1 lb = 4.448222 N
LEYES DE NEWTON
El físico, matemático y astrónomo Inglés Sir Isaac Newton (1642-1727), basándose en los estudios de Galileo y Descartes, publicó en 1684 la primera gran obra de la Física: Principios matemáticos de filosofía natural, también conocidos como Principia. En la primera de las tres partes en la que se divide la obra, expone en tres leyes las relaciones existentes entre las fuerzas y sus efectos dinámicos: las leyes de la dinámica:
Primera Ley de Newton o Principio de Inercia.
Segunda Ley de Newton o Principio Fundamental.
Tercera Ley de Newton o Principio de Acción Reacción
PRIMERA LEY DE NEWTON: LEY DE LA INERCIA
Todo cuerpo tiende a mantener su estado de movimiento rectilíneo con velocidad constante, o permanecerá en reposo si el cuerpo se encuentra inicialmente en ese estado.
Es decir, si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
Esta ley insta, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, se encuentre en reposo o con un movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza neta sobre él. Newton considera que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva.
Por ejemplo, los proyectiles continúan en su movimiento mientras no sean retardados por la resistencia del aire e impulsados hacia abajo por la fuerza de gravedad.
SEGUNDA LEY DE NEWTON: LEY DEL MOVIMIENTO
Si un cuerpo se mueve con movimiento uniforme, es porque sobre él no está actuando ninguna fuerza resultante. Con la segunda ley de Newton podremos explicar la razon del movimiento uniformemente acelerado.
La Segunda Ley de Newton también conocida como Ley Fundamental de la Dinámica, es la que determina una relación proporcional entre fuerza y variación de la cantidad de movimiento o momento lineal de un cuerpo. Dicho de otra forma, la fuerza es directamente proporcional a la masa y a la aceleración de un cuerpo.
La Primera 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 aceleración que 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
donde:
F: fuerza
m: masa
a: aceleración
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.
ACTIVIDAD
1. Investigue cúal fue la participación de Aristóteles y Galileo (indirectamente) en la formulación de las leyes de Newton.
2. Si un cuerpo se encuentra en reposo, ¿puedes concluir que la fuerza que actúa sobre el es constante?
Referencias
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