ESTE TEMA ES EL FUNDAMENTO DE LO QUE SE CONOCE COMO MECANICA CLASICA.SI SE LOGRA COMPRENDER LA ESENCIA DE ESTA SEGUNDA COMPETENCIA QUE REUNE MOVIMIENTO EN DOS Y TRES DIMENSIONES JUNTO CON DINAMICA,SE LOGRA SER COMPETENTE EN ESTA DISCIPLINA.

2. •Introducción
•Partícula libre
•Leyes de Newton
•Diagrama del cuerpo libre
•Tipos de fuerzas
•Aplicaciones
•Dinámica del movimiento
circular.

3. •Introducción:
El estudio de la relación entre el
movimiento de los cuerpos y las causas
que lo producen se llama DINAMICA.
Dichas causas se llaman
INTERACCIONES
Las interacciones se describen por un
concepto matemático denominado
FUERZAS

4. El estudio de la dinámica es básicamente el
análisis de la relación entre la fuerzas y los
cambios en el movimiento de un cuerpo
F
1
F2
F4
v
F3

5. •Partícula libre: Es aquella que no está
sujeta a interacción alguna.
•Leyes de Newton:
Primera ley: Ley de la inercia
Segunda ley : Ley de la dinámica
Tercera ley : Acción-Reacción

6. Primera ley o ley de la inercia: Una partícula libre se
mueve siempre con velocidad constante o sea sin
aceleración.
Marco de referencia inercial: Es aquel en el cual es
válida la ley de la inercia.
Un marco de referencia que se mueve con velocidad
constante con respecto a las estrellas fijas es la mejor
aproximación de un marco inercial.
Y
S
X
V
Z

7. Si un objeto se encuentra con movimiento uniforme,
un observador en un marco inercial afirmará que la
aceleración resultante sobre el objeto es cero.
Otro observador en cualquier otro marco inercial
dirá lo mismo.
De acuerdo con la primera ley un cuerpo en reposo y
otro con movimiento uniforme son equivalentes
La tierra estrictamente no es un marco de referencia
inercial debido a su movimiento orbital alrededor del
sol y a su movimiento de rotación alrededor de su
propio eje.
Las leyes de la física se describen para un observador
en reposo en un marco de referencia inercial

8. Masa inercial: La resistencia de un objeto a un cambio en su estado
de movimiento se llama INERCIA.
Entre un cilindro de acero y otro de madera de balsa con volúmenes
iguales, el de acero posee más inercia que el de madera de balsa.
La medida de la inercia de un objeto se llama MASA INERCIAL.
Se puede hacer una medición cuantiativa de la masa si se comparan
las aceleraciones que una fuerza dada produce sobre objetos
diferentes con la siguiente relación
a1 m2
a2 m1
Si una de estas masas es conocida, es posible encontrar la masa
de cualquier otro cuerpo a partir de medidas de aceleraciones

9. Segunda ley o ley de la dinámica:
•De la experiencia se concluye que una misma masa
sometida a distintas fuerzas una por una experimentará
aceleraciones proporcionales a cada una de las fuerzas.

a es proporcion al a f
•Si se aplica la misma fuerza a varios cuerpos uno por
uno,se encuentra que a mayor masa menor aceleración y
viciversa,esto es
 1
a es proporcion al a
m

10. Reuniendo los dos resultados anteriores:

 f
a es proporcion al a
m
En forma vectorial la segunda ley es:

 f
a
m
La segunda ley dice: La aceleración de un objeto es
directamente proporcional a la fuerza resultante que
actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.

11. PESO DE LOS CUERPOS
Peso es la fuerza de atracción que la tierra ejerce sobre
los cuerpos ubicados en su superficie.
m
g
W
W=mg

12. UNIDADES DE FUERZA Y MASA
En el sistema internacional de medida(S.I.)
Newton=kilogramo x metro/segundo cuadrado
m
N kg 2
s
Un Newton es la fuerza que al aplicársele a una masa de
un kilogramo le produce una aceleración de un metro
por segundo cuadrado
En el sistema cegesimal(C.G.S)
Dina=gramo x centímetro/segundo cuadrado

13. cm
dina g 2
s
La dina es la fuerza que al actuar sobre una masa de un
gramo le produce una aceleración de un centímetro por
segundo cuadrado
En el sistema inglés de ingeniería la unidad de fuerza es la
libra.
Una libra es el peso de una libra-masa estándar (0.4536kg)
en un punto ubicado al nivel del mar y a una latitud de 45
Libra=slug x pie / segundo cuadrado

14. ft
lb ( slug )( 2 )
s
El slug es la masa que al aplicársele una fuerza de
una libra le produce una aceleración de un pie por
segundo cuadrado
1slug=14.59kg
1lb=4.45N

15. TERCERA LEY DE NEWTON
A FAB
FBA
ATRACCIÓN
B
FAB
A
B
FBA
REPULSIÓN

16. La tercera ley se puede expresar así:
Cuando dos partículas interactúan entre sí,la fuerza sobre
una partícula es igual en magnitud pero de sentido
contrario a la fuerza sobre la otra
 
FAB FBA
La fuerza del objeto B sobre objeto A es igual en magnitud
a la fuerza del objeto A sobre el objeto B
 
FAB FBA

17. Fuerzas a distancia Fuerzas por contacto

 F2
F1   
F2 F1 F
1

19. DIAGRAMA DEL CUERPO LIBRE
En un problema determinado, su solución
comienza con el diseño de un diagrama del cuerpo
libre.
Consiste en aislar cada cuerpo involucrado en un
determinado sistema y dibujar sobre él mediante
vectores, las fuerzas o interacciones que el medio
externo aplica sobre él.
Ejemplo :Una esfera sostenida por una cuerda del
techo
Tensión
Peso

20. Tipos de fuerza
La fuerza gravitacional o peso.
Tensión en una cuerda.
Fuerza normal entre superficies.
Fuerzas de rozamiento o fricción.
Fuerza elástica en un resorte.

21. Flecha azul= Fuerza aplicada

F

f
Flecha negra= Fuerza de rozamiento

22. LEY DE HOOKE

ux
 
F k ( x x0 )ux

23. Algunas aplicaciones sencillas de las
leyes de Newton

F  5kg
W
θ 9kg

24. F
P1
F P2
m1
m2
T2
m
2m T1
M

25. FUERZAS DE ROZAMIENTO
  
W W V
 
fs F fk F
 
N N
REGION ESTÁTICA REGIÓN CINÉTICA
fs F fk k N

27. f s,máx
fs s N
f s,máx s N

28. s coeficient de fricción estático
e
N fuerza norm al
fs f s,máx s N
F s N

29. •La fuerza de rozamiento cinético es opuesta a la
dirección del movimiento y está dada por:
fk kN
k coeficient de rozamiento cinético
e
• Tanto k como s dependen de la naturaleza de
las superficies, pero el primero es por lo general
menor que el segundo. Los valores característicos
de los coeficientes varían de 0.03aprox. para
superficies lisas, hasta 1.0 para superficies ásperas.
Los coeficientes de fricción son casi independientes
del área de contacto. Aunque el coeficiente de
fricción cinética varía con la rapidez, se desprecian
estas variaciones.

30. Si k 0.30 , det er min ar la Tensión y la aceleració del sistema
n

31. k
Si el coeficiente de rozamiento cinético es k ,hallar la
aceleración del bloque si:
a) Si desciende
b) Si asciende

32. 1.0kg
k 0.35
2.0kg
4.0kg
Hallar las tensiones en las dos cuerdas y la aceleración
del sistema

33. DINÁMICA EN EL MOVIMIENTO CIRCULAR
Como en general pueden existir las dos aceleraciones
centrípeta y tangencial, se debe plantear la segunda ley
en ambas direcciones
Fc m ac , tom andopositivaslas que se
dirigen al centro.
Ft m at , se recom ienda arcom odirección
tom
positiva para las fuerzas, la direcciónde la
velocidad.