DINÁMICA

¿Se necesitará una mayor o menor fuerza para frenar una bicicleta que un camión moviéndose a la misma velocidad? Podemos darnos cuenta que se necesita menor fuerza de frenado en una bicicleta que en un camión porque éste tiene mayor masa que la bicicleta.

"Si sobre un objeto cualquiera se aplica una fuerza (F) que logra moverlo, se produce una aceleración (a) proporcionalmente a su masa (m)"

F = m . a

A su vez podemos despejar la masa (m)

m = F / a

"La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que posee y la podemos calcular en base a la división entre la fuerza aplicada y su aceleración"

El peso de un cuerpo es una fuerza de gravedad de dirección vertical y de sentido hacia abajo atraído por el núcleo de la Tierra, lo calculamos multiplicando la masa por la aceleración de la gravedad que vale 9,8 m/seg²

P = m . g

Si el Peso no es lo mismo que la Masa, ¿Por qué una silla que tiene 2kg de masa pesa en la tierra 2[Kgf]?

Demuestre que el valor numérico de la masa coincide con el de su peso ya que la silla fue pesada en la Tierra como trabajo de investigación.

Tercera Ley "Principio de Acción y Reacción"

Si un patinador hace mucha fuerza contra una pared, retrocede como si la pared lo hubiera empujado a él. Siempre que un cuerpo ejerce una fuerza "acción" sobre otro, éste reacciona con otra fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido opuesto llamada "reacción".

Las dos fuerzas "normal" y "peso" de un cuerpo actúan sobre el mismo cuerpo, en cambio las fuerzas "acción" y "reacción" actúan sobre distintos cuerpos.

Fuerza de Fricción o Rozamiento

Si empujamos un bloque cualquiera con una fuerza sobre una mesa horizontal, al final llegará al reposo frenándose. Esto significa, que mientras se está desplazando experimenta una desaceleración en dirección opuesta a su movimiento. En este caso decimos que la mesa ejerce una fuerza de rozamiento o fricción sobre el bloque y se la representa como (fr).

Ahora aprendemos que para calcular la fuerza de fricción o rozamiento multiplicamos el valor de la fuerza normal por el coeficiente de rozamiento (μ), dependiendo del material de los cuerpos que rozan mutuamente:

fr = μ . N

Valores del Coeficiente de Rozamiento para diferentes materiales

ACTIVIDADES DE APLICACIONES

1) Un bloque es empujado con una fuerza de 100kg y su masa es de 40kg, calcular y graficar la aceleración que se ha producido.

2) ¿Cuánta fuerza hay que aplicarle a un cuerpo de masa 35kg para que adquiera una aceleración de 2 m/seg² y cómo sería el gráfico?

3) Determinar y graficar la masa de un cubo, sabiendo que al aplicar una fuerza de 75 N produce una aceleración de 0,6 m/seg².

4) ¿Qué aceleración produce una fuerza de 50 N a un prisma de 10 kg de masa y luego a otro prisma de 20 kg de masa? Graficar.

5) ¿Con qué fuerza fue empujada una esfera de masa 20kg para que su aceleración sea de 5m/seg² y cómo es el gráfico?

6) Un aladelta de 75kg de peso se acelera a 11 m/seg², se necesita saber cuál es su masa y el gráfico.

7) Si un cuerpo esta apoyado sobre un piso horizontal pesa 33,3 Newton, cuántos kilogramos valdrá  la fuerza normal perpendicular al suelo y cómo lo graficaría.

8) Un cuerpo de 54kg de peso es empujado sobre un suelo horizontal, cuyo coeficiente de rozamiento es 0,7, calcular y graficar la fuerza de fricción.

9) En un bloque que es arrastrado horizontalmente se produce una fuerza de fricción de 36kg con un coeficiente de rozamiento de 0,4. Calcular y graficar el peso del bloque.

10) Calcular el coeficiente de rozamiento entre un cuerpo de 187kg de peso y un suelo horizontal donde se lo arrastra con una fuerza de fricción de 63kg.