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Segunda ley de_newton
- 1. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZASARMADAS ESPE-L NOMBRE: ABIGAIL CHILIQUINGA QUISHPE CARRERA: ING. EN SOFTWARE DOCENTE: ING. DIEGO PROAÑO TEMA: SEGUNDA LEY DE NEWTON
- 2. DEFINICIÓN DE LASEGUNDA LEY DE NEWTON • 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.
- 3. SI LA MASAES CONSTANTE • Si la masa del cuerpo es constante se puede establecer la siguiente relación. 𝑭 = 𝒎 ∗ 𝒂 • 𝑭 = 𝑭 𝑛𝑒𝑡𝑎 y la fuerza neta es la fuerza total o suma de las fuerzas ejercida sobre un objeto para realizar esta suma se debe tomar en cuenta su dirección ya que hay fuerzas negativas y positivas, a estas fuerzas es mejor analizarlas en un cuerpo de diagrama libre (D.C.L.)
- 4. SI LA MASANO ES CONSTANTE • El principio fundamental establece también que la rapidez con la que cambia el momento lineal es igual a la resultante de las fuerzas que actúan sobre él: 𝑭 = ∆ 𝑝 ∆𝑡 = 𝑑 𝑝 𝑑𝑡
- 5. • Si durantela interacción un cuerpo no cambia su masa se obtiene la siguiente ecuación y a esta se la conoce como ecuación fundamental de la dinámica de traslación. 𝑭 = 𝑑 𝑝 𝑑𝑡 = 𝑑 𝑚∗𝑣 𝑑𝑡 = 𝑚 𝑑𝑣 𝑑𝑡 + 𝑣 𝑑𝑚 𝑑𝑡 = 𝑚 𝑑𝑣 𝑑𝑡 = 𝑚 ∗ 𝑎 𝑭 = 𝑚 ∗ 𝑎 • La ecuación fundamental de la dinámica de traslación establece que, si la fuerza resultante que se aplica a un cuerpo libre no es nula, este experimentará una aceleración, o lo que es lo mismo, un cambio en su estado de reposo o de movimiento. (Raffino M., 2020)
- 6. • La ecuaciónpara coordenadas cartesianas: 𝑭 𝒙 = 𝑚 ∗ 𝑎 𝑥; 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑥 𝑭 𝒚 = 𝑚 ∗ 𝑎 𝑦; 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑦 𝑭 𝒛 = 𝑚 ∗ 𝑎 𝑧; 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑧 • La ecuación para en componentes intrínsecas: 𝑭 𝒕 = 𝑚 ∗ 𝑎 𝑡 𝑭 𝒏 = 𝑚 ∗ 𝑎 𝑛
- 7. Cantidad de movimientoo momento lineal • Es una magnitud vectorial proporcional a la masa y a la velocidad del objeto. 𝐹 = 𝑚 ∗ 𝑎 = 𝑚 𝑑𝑣 𝑑𝑡 𝐹 0 𝑡 𝑑𝑡 = 𝑚 0 𝑣𝑓 𝑑𝑣 𝐹 ∗ t = m ∗ vf 𝐹 ∗ 𝑡 = 𝐼′ 𝐼′ = 𝑅𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎 𝑒𝑙 𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙𝑠𝑜 𝑃′ = 𝑄′ = 𝑚 ∗ 𝑣𝑓 𝑃′ = 𝑄′ = 𝑅𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑣𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜
- 8. Conservación de lacantidad de movimiento • Choque elástico. - permanecen constantes la cantidad de movimiento y la energía cinética. Dos partículas de masas diferentes que solo interactúan entre sí y se mueve con velocidades constantes y distintas una hacia la otra. Tras el choque, permanece constante de movimiento y la energía cinética.
- 9. • Choque inelástico.- permanece constante la cantidad de movimiento y varía la energía cinética. Como consecuencia, los cuerpos que colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su temperatura. Tras un choque totalmente inelástico, ambos cuerpos tienen la misma velocidad.
- 10. Aplicaciones de lasegunda ley de Newton • Caída libre: es un movimiento que se observa cuando un objeto se deja caer desde una cierta altura sobre la superficie de la tierra. • Péndulo simple: describe una trayectoria circular, un arco de una circunferencia de radio. Las fuerzas que actúan sobre la partícula de masa m son dos, el peso y la tensión T del hilo.
- 11. Ejercicio ESTRUCTURA DE LAPREGUNTA TIPO 1 2 ENUNCIADO: Sobre una caja de masa 8,0 kg se aplica una fuerza de 80,0 N que forma con la horizontal un ángulo de 30° y este se desliza sobre una superficie plana. El coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y la superficie es de 0,20. CONECTOR: a) Determinar la aceleración con la cual se mueve el objeto. b) Determinar la velocidad final cuando t=3s c) Determinar la posición de la caja cuando t=3s.
- 12. • JUSTIFICACIÓN: • Realizamosel Diagrama de cuerpo Libre • a) 𝑭𝒚 = 𝟎 𝐹𝑛 − 𝐹𝑦 ∗ 𝑠𝑒𝑛30 − 𝑤 = 0 𝐹𝑛 = 𝐹𝑦 ∗ 𝑠𝑒𝑛30 + 𝑚 ∗ 𝑔 𝐹𝑛 = 80,0𝑁 ∗ 𝑠𝑒𝑛30° + 8,0𝑘𝑔 9,807𝑚 𝑠2 𝑭𝒏 = 𝑵 = 𝟏𝟏𝟖, 𝟒𝟓𝟔 𝑵 𝑭𝒙 = 𝒎 ∗ 𝒂 𝐹𝑥 ∗ 𝑐𝑜𝑠30° − 𝐹𝑟 = 𝑚 ∗ 𝑎 80,0𝑁 ∗ 𝑐𝑜𝑠30° − 𝜇𝑁 = 8,0𝑘𝑔 ∗ 𝑎 69,2820 − 0,20 118,456𝑁 = 8,0𝑘𝑔 ∗ 𝑎 45,5908 = 8,0𝑘𝑔 ∗ 𝑎 45,5908 8,0 = 𝑎 𝑎 = 5,6988 = 5,7𝑚/𝑠2
- 13. • b)t =0s 𝑎= 𝑑𝑣 𝑑𝑡 0 𝑣𝑓 𝑑𝑣 = 𝑎 𝑜 𝑡 𝑑𝑡 𝑣𝑓 − 0 = 𝑎 𝑡 − 0 𝑣𝑓 = 𝑎 ∗ 𝑡 𝑣𝑓 = 5,7𝑚 𝑠2 ∗ 3𝑠 𝒗𝒇 = 𝟏𝟕, 𝟏𝒎 𝒔 • c) r = 0m 𝑣𝑓 = 𝑎 ∗ 𝑡 𝑑𝑟 𝑑𝑡 = 𝑎 ∗ 𝑡 0 𝑑𝑓 𝑑𝑟 = 𝑎 𝑜 𝑡 𝑡 ∗ 𝑑𝑡 𝑟 = 𝑎 ∗ 1 2 ∗ 𝑡2 𝑟 = 5,7 ∗ 1 2 ∗ 3 2 𝒓 = 𝟐𝟓, 𝟔𝟓𝒎
- 14.
- 15. Ejercicio para resolver ESTRUCTURADE LA PREGUNTA TIPO 1 2 ENUNCIADO: Sobre un plano inclinado que forma 37° con la horizontal, se encuentra un bloque A de madera, de masa 8,0 kg, unido por medio de una cuerda a otro bloque B, de masa 4,0 kg que cuelga de la cuerda, la cual pasa por una polea situada en la parte inferior del plano. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano es 0,20 CONECTOR: calcular: a) la aceleración del sistema. b) la tensión del hilo.