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5/16/2018 Tema 3 Dinamica - slidepdf.com
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TEMA 3 DINÁMICA
• La Dinámica es la parte de la Física que estudia las fuerzas y los movimientos que producen
en los cuerpos.
• Una fuerza es todo aquello que es capaz de producir deformaciones o aceleraciones sobre los
cuerpos (modifica el movimiento).
o Los cuerpos no tienen fuerza sino que tienen energía . Las fuerzas surgen cuando los
cuerpos interaccionan entre sí y para que se manifiesten fuerzas se requieren al menos dos
cuerpos.
o Lo que hacen las fuerzas, aparte de deformar los cuerpos, es producir un cambio en la
velocidad y por tanto producen aceleraciones.
• La fuerza se representa por un vector.
• Existen dos tipos de fuerzas:
o Fuerzas de contacto: son las fuerzas que se producen cuando dos cuerpos están
en contacto.
o Fuerzas a distancia: son las fuerzas gravitatorias y las electromagnéticas. Por
ejemplo, la fuerzas de atracción de la Tierra sobre los cuerpos, la que ejercen los
imanes, etc.
• Los dinamómetros son los aparatos que sirven para medir fuerzas. Un dinamómetro está
formado por un cilindro en cuyo interior se encuentra un muelle de un cierto material, que se
alarga por la acción de las fuerzas. El cilindro, a su vez, lleva una escala graduada.
• La unidad de medida de la fuerza es el Newton y se representa por la letra N. Para que os
hagáis una idea, 1 N es la fuerza que habría que hacer para sostener un cuerpo cuya masa sea
de 100 g.
• La fuerza resultante es la suma de todas las fuerzas que se aplican a un cuerpo. A un cuerpo
se le pueden aplicar varias fuerzas.
TEMA 3 DINAMICA 1
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• Los diferentes tipos de fuerza que pueden actuar sobre un cuerpo son los siguientes:
o Peso
Es la fuerza con que los cuerpos son atraídos hacia el centro de la Tierra por la
acción de la gravedad.
El sentido del peso es el centro de la Tierra.
No confundir en Física peso y masa.
Masa: es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Se mide en Kg.
Materia es todo aquello que ocupa volumen.
o Fuerza de rozamiento
Es la fuerza con que la superficie se opone al deslizamiento y al movimiento del
cuerpo y tienen lugar en la superficie de contacto entre los cuerpos.
Tiene sentido contrario al movimiento.
Aparece siempre que el cuerpo se deslice o tienda a deslizarse por una superficie.
Sin las fuerzas de rozamiento no podríamos, por ejemplo, caminar, nadar, etc.
o Fuerza normal
Es la fuerza que la superficie ejerce sobre el cuerpo apoyado sobre la misma.
Se manifiesta cuando un cuerpo está apoyado en una superficie.
Son perpendiculares a la superficie de contacto y son las que mantienen el cuerpo
sobre la superficie.
o Fuerza centrífuga
Aparece en los movimientos curvilíneos.
Es la fuerza que tiende a alejar a un cuerpo hacia fuera cuando describe un
movimiento curvilíneo y es la que intenta mantener el movimiento rectilíneo.
o Fuerza centrípeta
Aparece en los movimientos curvilíneos.
Es la fuerza que tiende a acercar a un cuerpo hacia dentro cuando describe un
movimiento curvilíneo.
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LEYES DE LA DINÁMICA
LEY I (Ley de la inercia)
o Enunciado: Todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo
uniforme, si sobre él no actúa ninguna fuerza que le obligue a salir de tal estado.
o Consecuencias
o Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, su velocidad permanece constante.
o Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza: si está en reposo, seguirá en reposo
y si está en movimiento tendrá un movimiento rectilíneo uniforme.
o Para que se produzca un cambio de velocidad, y por tanto haya aceleración,
tiene que estar actuando una fuerza sobre el cuerpo.
o La inercia es la resistencia que opone un cuerpo para cambiar su estado o la dirección
de su movimiento. Es una propiedad de los cuerpos y cuanto mayor sea la masa de un
cuerpo mayor será su inercia.
LEY II (Ley fundamental)
o Enunciado: La fuerza aplicada a un cuerpo es igual al producto de su masa por la
aceleración que se le comunica.
am F ⋅=
a
F m =
m
F a =
o Si hay fuerzas, entonces el movimiento es acelerado y por eso aparece en la
fórmula la aceleración.
o El peso de un cuerpo (P) es igual al producto de su masa por la aceleración de la
gravedad (g).
g m P ⋅=
LEY III (Ley de acción-reacción)
TEMA 3 DINAMICA 3
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o Cuando un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre otro, éste ejerce sobre el primero
una fuerza (reacción) igual y de sentido opuesto.
o Cuando se dispara una bala con una pistola la bala sale impulsada hacia
adelante y la pistola retrocede hacia atrás.
o Cuando saltas de una lancha a tierra, tú lanzas la lancha hacia atrás y la lancha
te lanza a ti hacia adelante.
o Si tú estás patinando y empujas a otro, el otro patinador va hacia adelante y tú
vas hacia atrás, él también te ha empujado.
• Nota: para decir que la fuerza está medida en Newton, la unidad de masa tiene que ser el kg y
la de la aceleración el m/s2.
2/111 smkg N ⋅=
EJERCICIOS1. Un coche de 1200 kg acelera a razón de 0’8 m/s2. Calcula la fuerza ejercida por el
motor del coche.
2. Calcula la masa de un cuerpo sabiendo que una fuerza de 90 N le imprime una
aceleración de 3 m/s2.
3. Un móvil de 120 kg es movido por un motor con una fuerza de 600 N. Calcula la
aceleración que adquirirá.
4. Un coche de 1200 kg que parte del reposo, tarda 20 s en alcanzar una velocidad de 100
m/s. Calcular la fuerza ejercida por el motor.
5. La fuerza ejercida por los gases de escape de un avión a reacción es de 12000 N.
Sabiendo que la masa del mismo es de 3000 kg, averigua el tiempo necesario que tiene
que suministrar la fuerza de los gases para que el avión aumente su velocidad de 900 a
1300 m/s.
6. A un cuerpo de 150 kg se le aplica una fuerza de 600 N.
TEMA 3 DINAMICA 4
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a) Calcula la aceleración que se le comunica.
b) Calcula la velocidad que poseerá si le aplicamos la fuerza durante 8s.
c) Calcula el espacio recorrido en ese tiempo.
7. Un ciclista de 100 kg de masa, que marcha a 40 m/s, ve un semáforo en rojo. Si dispone
de 5 s para frenar y detenerse en el semáforo, calcula la fuerza aplicada con los frenos
para conseguirlo.
8. Un automóvil de 1000 kg que lleva una velocidad de 40 m/s, acelera uniformemente y
alcanza la velocidad de 100 m/s al cabo de 10 s.
a. ¿Cuál ha sido la aceleración del automóvil?
b. ¿Qué fuerza ha ejercido el motor?
9. Un coche de 1200 Kg arranca con aceleración de 0’4 m/s2.
a. ¿Qué fuerza experimenta el motor del coche?
b. Al cabo de 25 s, ¿qué velocidad posee?
10. A un cuerpo de 10 kg de masa le aplicamos una fuerza de 5 N.
a. Hallar la aceleración que se le comunica.
b. Si la fuerza actúa durante 5 s, ¿qué velocidad tiene a los 5 s?
11. Un coche de 3500 kg de masa, que circula con una velocidad de 70 m/s se detiene en 5
s. Calcula la fuerza que ejercen los frenos.
12. ¿Qué fuerza de frenado es necesario aplicar a un coche de 850 Kg que va a 24 m/s para
que se detenga en 6 s? ¿Qué espacio recorre durante el frenado?
13. Un ciclista pesa, junto con su bicicleta, 75 Kg, y se desplaza con una velocidad de 50
m/s. En ese momento, se le somete a una fuerza de frenado de 150 N.
a. Calcula el tiempo que tardará en pararse.
b. El espacio recorrido en la frenada.
14. Calcula la fuerza necesaria para desacelerar un automóvil de 1000 kg de masa desde
una velocidad de 20 m/s hasta el reposo, si es necesario hacerlo en 50 m.
Ayuda: para calcular la aceleración tenéis que utilizar la fórmula
e
vva
f
⋅
−
=
2
22
0 .
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