Tercera ley de Newton (principio de acción y
reacción)
Las fuerzas ocurren siempre en pares, no puede existir una fuerza aislada
individual.
Tercera ley del movimiento de Newton: si el cuerpo A ejerce una fuerza sobre
el cuerpo B (una “acción”), entonces, B ejerce una fuerza sobre A (una
“reacción”). Estas dos fuerzas tienen la misma magnitud pero dirección
opuesta, y actúan sobre diferentes cuerpos.
•La acción y reacción
aparecen como resultado de
la interacción entre dos
cuerpos.
N mg
¿La fuerza normal y el peso
constituyen un par acción-
reacción?
La fuerza normal ( N ) es la
fuerza de soporte ejercida
sobre un objeto, el cual está en
contacto con otro objeto
estable.
N mg Fy
N mg Fy
EJEMPLO:
Que sucede con las fuerzas de acción y
reacción entre la pelota y el jugador.
?La pelota se moverá?
ACTIVIDAD 1
Una manzana esta en equilibrio sobre una mesa. ?Que fuerzas actúan sobre
ella? ?Cual es la fuerza de reacción para cada una de ellas?. ?Cuales son
los pares acción - reacción?
Fuerza de Rozamiento (Fricción)
• Se representa por fr
.
• Es una fuerza que actúa en dirección opuesta
al movimiento.
• Se da lugar entre la superficie del móvil y la
superficie sobre la que éste se mueve.
• La fricción es la resistencia al movimiento que
se da entre dos superficies en contacto.
Naturaleza de la fuerza de fricción
Es independiente del área de las superficies
en contacto.
Es independiente de la velocidad d
e
l
movimiento.
Depende de la naturaleza de las
superficies en contacto y del estado de
pulimento de las mismas.
Es proporcional a la fuerza normal.
En la mayoría de los casos la presencia de la
fricción es indeseada y tratamos de reducirla.
Pero en algunas situaciones
reales, nos interesa aumentar
la fricción.
consideran pulidas
extremadamente rugosas
Aún las superficies que se
son
a
escala microscópica.
Fuerzas de Fricción
La fricción entre sólidos se clasifican en: estática,
deslizante (cinética)y rodante.
Fricción estática : La fuerza de fricción es suficiente para
impedir el movimiento relativo entre las superficies.
Fricción deslizante o cinética: Hay movimiento relativo en l
a
interfaz de las superficies en contacto.
Fricción de rodamiento: Cuando una superficie gira conforme
se mueve sobre otra superficie pero no se desliza ni resbala
en el área de contacto.
Fuerza de fricción estática
Esta fuerza es variable.
Es la fuerza de fricción entre dos objetos que no
están en movimiento relativo quiere decir (a = 0).
Ejemplo de fuerza de fricción estática
Fuerza de fricción estática máxima
La máxima fuerza de fricción estática fsmax , corresponde al instante en
que el bloque está a punto de deslizar.
Los experimentos demuestran que:
fsmáx = sN
donde s se denomina coeficiente de fricción estático.
Fuerza de fricción cinética
k k
f = N
donde k se denomina coeficiente de friccióncinético.
Cuando existe movimiento relativo entre las
superficies, aparece una fuerza de fricción constante
denominada fuerza de fricción cinética.
Ejemplo de fuerza de fricción
cinética
Estados de la Fuerza de Fricción
De acuerdo al grafico:
s N
f s
s N
fsmax
condiciones
deslizamiento
N
f k k
La fricción estática
se expresa como:
La fricción cinética
se expresa como:
f fs
k
s
k m ax
estáticas
condiciones
fs
f F
k m a x
Por lo tanto:
Ejemplo 1
Suponga que usted intenta mover la caja atando una cuerda
a ella y tira de la cuerda hacia arriba con un ángulo de 30°
sobre la horizontal. ¿Qué fuerza debe aplicar al tirar para
mantener la caja en movimiento con velocidad constante?
¿Esto es más fácil o difícil que tirar horizontalmente?
Suponga que w=500 N y ᵤk=0.40.
Ejemplo 2
Realizar un
diagrama de
cuerpo libre
para el
bloque A yB
A
N
W
fr
a=11 m/s2
Fx ma
fs ma
fs 11m
Fy 0
N W 0
N W
N mg
fs fsmax entoncesel bloqueA resbala
fsmax
fsmax
s N
(1)(9.8)m
Actividad 2
 Un estudiante de Física Conceptual ata una cuerda a una
caja que se encuentra sobre un piso horizontal. Si el
coeficiente de fricción estático entre la caja de 40Kg y el
piso es de 0.650 y el coeficiente cinético es de 0.5,
Calcular:
a) ¿Que fuerza horizontal mínima debe aplicar el estudiante
para poner en movimiento la caja?
b) Si el estudiante mantiene esa fuerza aplicada cuando la
caja comienza a moverse, ¿que magnitud y dirección
tendrá la aceleración de la caja?
Rep. a) 255N y b) 1.5 m/s2(derecha)
B
fr
W
a=11 m/s2
N
Fx ma
N ma
fsmax s N
fsmax 11m
fs fsmax entoncesel bloque B no resbala
fs W
fs mg
fs 9.8m
Fy 0
fs W o
Plano inclinado
Diagrama de cuerpo libre
y
x
a
a
P
N
T
FR
T
P
PLANO INCLINADO
a
Ejemplo 1
Para cada una
de las
alternativas
verifique si son
verdaderas o
falsas
w
x
w
y
w
f
k
N
w
35o
V=0
Fx ma
k
mgsin f ma
Fy 0
N wy 0
N mgcos
w mgsin
x
wy mgcos
 Calculamos la aceleración y la altura
k
k
k
fk N
f mgcos
mgsin
a g(sin
a 10(sin35o
a 4.1
k cos )
0.2cos35o
)
k
fk ma
mg cos ma
mg sin
d
o
o
2a 2(4.1)
2ad
102
V2
V 2
V2
d 12m
H d sin350
H 6.9m
Wx no es igual a la fricción, es mayor por lo cual no esta en
equilibrio. Por lo tanto resbala
Vo=10m/
s
fs
w
35o
N
s
mgsin
Fx 0
Wx fs 0
Wx fs
Fy 0
N Wy
N mg cos
57.4 32.8
Wx fs
0.4(10)(10)cos35o
10(10)sin 35o
Si no resbala se quedara en
equilibrio
F 0
wx
wy
w
fs
N y
wx mgsin
w mgcos
Una bloque A de peso 100N está unido a
un peso W, como se muestra en la figura.
a) Si no hay rozamiento y el bloque sube con
velocidad constante, el peso W es?
a) 50 N
b) 60 N
c) 70 N
d) 80 N.
Actividad 1
b) Si existe un coeficiente de rozamiento
de 0.3 y el bloque sube con velocidad
constante, el peso W es?
a)36 N
b) 84 N
c)100 N
d)104 N
e)124 N
Actividad 2
m1
m2
F
Datos
s 0 . 2
k 0 . 1
m 1 4 . 5 k g
m 2 9 k g
F 1 1 1 N
Calcule la aceleración de los bloques cuando se
tira a uno de ellos con una fuerza F.

tercera ley de newton.pptx

  • 1.
    Tercera ley deNewton (principio de acción y reacción) Las fuerzas ocurren siempre en pares, no puede existir una fuerza aislada individual. Tercera ley del movimiento de Newton: si el cuerpo A ejerce una fuerza sobre el cuerpo B (una “acción”), entonces, B ejerce una fuerza sobre A (una “reacción”). Estas dos fuerzas tienen la misma magnitud pero dirección opuesta, y actúan sobre diferentes cuerpos. •La acción y reacción aparecen como resultado de la interacción entre dos cuerpos.
  • 2.
    N mg ¿La fuerzanormal y el peso constituyen un par acción- reacción? La fuerza normal ( N ) es la fuerza de soporte ejercida sobre un objeto, el cual está en contacto con otro objeto estable.
  • 3.
    N mg Fy Nmg Fy
  • 4.
    EJEMPLO: Que sucede conlas fuerzas de acción y reacción entre la pelota y el jugador. ?La pelota se moverá?
  • 5.
    ACTIVIDAD 1 Una manzanaesta en equilibrio sobre una mesa. ?Que fuerzas actúan sobre ella? ?Cual es la fuerza de reacción para cada una de ellas?. ?Cuales son los pares acción - reacción?
  • 6.
    Fuerza de Rozamiento(Fricción) • Se representa por fr . • Es una fuerza que actúa en dirección opuesta al movimiento. • Se da lugar entre la superficie del móvil y la superficie sobre la que éste se mueve. • La fricción es la resistencia al movimiento que se da entre dos superficies en contacto.
  • 7.
    Naturaleza de lafuerza de fricción Es independiente del área de las superficies en contacto. Es independiente de la velocidad d e l movimiento. Depende de la naturaleza de las superficies en contacto y del estado de pulimento de las mismas. Es proporcional a la fuerza normal.
  • 8.
    En la mayoríade los casos la presencia de la fricción es indeseada y tratamos de reducirla. Pero en algunas situaciones reales, nos interesa aumentar la fricción. consideran pulidas extremadamente rugosas Aún las superficies que se son a escala microscópica.
  • 9.
    Fuerzas de Fricción Lafricción entre sólidos se clasifican en: estática, deslizante (cinética)y rodante. Fricción estática : La fuerza de fricción es suficiente para impedir el movimiento relativo entre las superficies. Fricción deslizante o cinética: Hay movimiento relativo en l a interfaz de las superficies en contacto. Fricción de rodamiento: Cuando una superficie gira conforme se mueve sobre otra superficie pero no se desliza ni resbala en el área de contacto.
  • 10.
    Fuerza de fricciónestática Esta fuerza es variable. Es la fuerza de fricción entre dos objetos que no están en movimiento relativo quiere decir (a = 0). Ejemplo de fuerza de fricción estática
  • 11.
    Fuerza de fricciónestática máxima La máxima fuerza de fricción estática fsmax , corresponde al instante en que el bloque está a punto de deslizar. Los experimentos demuestran que: fsmáx = sN donde s se denomina coeficiente de fricción estático.
  • 12.
    Fuerza de friccióncinética k k f = N donde k se denomina coeficiente de friccióncinético. Cuando existe movimiento relativo entre las superficies, aparece una fuerza de fricción constante denominada fuerza de fricción cinética. Ejemplo de fuerza de fricción cinética
  • 13.
    Estados de laFuerza de Fricción
  • 14.
    De acuerdo algrafico: s N f s s N fsmax condiciones deslizamiento N f k k La fricción estática se expresa como: La fricción cinética se expresa como: f fs k s k m ax estáticas condiciones fs f F k m a x Por lo tanto:
  • 15.
    Ejemplo 1 Suponga queusted intenta mover la caja atando una cuerda a ella y tira de la cuerda hacia arriba con un ángulo de 30° sobre la horizontal. ¿Qué fuerza debe aplicar al tirar para mantener la caja en movimiento con velocidad constante? ¿Esto es más fácil o difícil que tirar horizontalmente? Suponga que w=500 N y ᵤk=0.40.
  • 16.
    Ejemplo 2 Realizar un diagramade cuerpo libre para el bloque A yB
  • 17.
    A N W fr a=11 m/s2 Fx ma fsma fs 11m Fy 0 N W 0 N W N mg fs fsmax entoncesel bloqueA resbala fsmax fsmax s N (1)(9.8)m
  • 18.
    Actividad 2  Unestudiante de Física Conceptual ata una cuerda a una caja que se encuentra sobre un piso horizontal. Si el coeficiente de fricción estático entre la caja de 40Kg y el piso es de 0.650 y el coeficiente cinético es de 0.5, Calcular: a) ¿Que fuerza horizontal mínima debe aplicar el estudiante para poner en movimiento la caja? b) Si el estudiante mantiene esa fuerza aplicada cuando la caja comienza a moverse, ¿que magnitud y dirección tendrá la aceleración de la caja? Rep. a) 255N y b) 1.5 m/s2(derecha)
  • 19.
    B fr W a=11 m/s2 N Fx ma Nma fsmax s N fsmax 11m fs fsmax entoncesel bloque B no resbala fs W fs mg fs 9.8m Fy 0 fs W o
  • 20.
    Plano inclinado Diagrama decuerpo libre y x a a P N T FR T P PLANO INCLINADO a
  • 21.
    Ejemplo 1 Para cadauna de las alternativas verifique si son verdaderas o falsas
  • 22.
    w x w y w f k N w 35o V=0 Fx ma k mgsin fma Fy 0 N wy 0 N mgcos w mgsin x wy mgcos
  • 23.
     Calculamos laaceleración y la altura k k k fk N f mgcos mgsin a g(sin a 10(sin35o a 4.1 k cos ) 0.2cos35o ) k fk ma mg cos ma mg sin d o o 2a 2(4.1) 2ad 102 V2 V 2 V2 d 12m H d sin350 H 6.9m
  • 24.
    Wx no esigual a la fricción, es mayor por lo cual no esta en equilibrio. Por lo tanto resbala Vo=10m/ s fs w 35o N s mgsin Fx 0 Wx fs 0 Wx fs Fy 0 N Wy N mg cos 57.4 32.8 Wx fs 0.4(10)(10)cos35o 10(10)sin 35o Si no resbala se quedara en equilibrio F 0 wx wy w fs N y wx mgsin w mgcos
  • 25.
    Una bloque Ade peso 100N está unido a un peso W, como se muestra en la figura. a) Si no hay rozamiento y el bloque sube con velocidad constante, el peso W es? a) 50 N b) 60 N c) 70 N d) 80 N. Actividad 1
  • 26.
    b) Si existeun coeficiente de rozamiento de 0.3 y el bloque sube con velocidad constante, el peso W es? a)36 N b) 84 N c)100 N d)104 N e)124 N
  • 27.
    Actividad 2 m1 m2 F Datos s 0. 2 k 0 . 1 m 1 4 . 5 k g m 2 9 k g F 1 1 1 N Calcule la aceleración de los bloques cuando se tira a uno de ellos con una fuerza F.