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adriana-gonzalez
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Fuerzas que están actuando:
Fuerza peso: P (atracción de la Tierra)Fuerza normal: N (apoyo)Fuerza elástica o fuerza restauradora: F ( realizada por el resorte)
N
P
F
-Observar que el sentido de la fuerza elástica cambia según el resorte esté comprimido o estirado:
-Como el módulo de la fuerza peso y el módulo de la fuerza normal son iguales, la fuerza neta que actúa sobre el objeto coincide con la fuerza restauradora
Resorte comprimido: F hacia la derechaResorte estirado: F hacia la izquierda
Características de la fuera elástica en el MAS:
Es variable, su módulo, dirección y sentido dependen del instante considerado.
Su dirección coincide con la del resorte.Sentido: apunta siempre hacia la posición de
equilibrio (fuerza restauradora)Arbitrariamente se le asigna signo positivo hacia
la derecha y negativo hacia la izquierda para MAS horizontal
Su módulo cambia en cada instante: F es máxima en los extremos (alargamiento o
acortamiento máximo)
F= 0 N en la posición de equilibrio
Vector Fuerza en el MAS
Recordando la segunda Ley de Newton: FN= ma
F = FN F = ma
Por lo tanto, el vector fuerza elástica y el vector aceleración tienen en todo instante la misma dirección y sentido.
El vector rojo representa a la fuerza F
FN: fuerza netaF: fuerza en el MASX: elongaciónV: velocidada: aceleración
Módulo de la fuerza en el MAS
Según la Ley de Hooke: la fuerza es directamente proporcional al desplazamiento sufrido por el cuerpo.
F = - K x
F : fuerza que actúa sobre el cuerpo (N)X : elongación (m)K : constante elástica del resorte (N/m)- : indica que el vector elongación y el vector fuerza son siempre opuestos
Xm: elongación máxima =Aam: aceleración máximaVm: velocidad máxima
Módulo de la fuerza en el MASPara un MAS horizontal:
Para un MAS vertical:
cos( )
F kx
x A t
cos( )F kA t
( )
F ky
y Asen t
( )F kAsen t
F máx= kA ( cuando x es máx)F min= 0N (cuando x es 0)
Relación entre a, W y elongaciónPara un MAS horizontal:
Para un MAS vertical:
2
cos( )
( )
cos( )
x A t
v Asen t
a A t
2a y
2a x