6. Coeficiente de rozamiento

Coeficiente de rozamiento

El coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción expresa la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto. Es un coeficiente adimensional. Usualmente se representa con la letra griega μ.

• El coeficiente de rozamiento ESTÁTICO es el que se presenta antes de que el cuerpo empieze el movimiento (cuando esta en reposo), el instante en que es superado el coef estático, se conoce como coeficiente Máximo de rozamiento estático.

• Una vez que ha iniciado dicho movimiento se le llama coeficiente de rozamiento DINÁMICO, el cual es Menor que el coeficiente de rozamiento estático, ya que, como es notorio, mientras el cuerpo esta en reposo significa que esta siendo afectado por un coeficiente mucho mayor, que cuando inicia su movimiento.

Ejercicio 5:
La figura muestra una masa 1 de 5 Kg que sostiene a otra masa 2 de 6 Kg por medio de una cuerda y una polea. La fuerza aplicada es de 25 N y un angulo de 30º las superficies en contacto son de madera (mesa y bloque) y queremos calcular el valor de la fuerza de rozamiento estática y la fuerza de rozamiento dinámica.

5. Dinamica

DINÁMICA

La dinámica es la parte de la Mecánica que estudia las relaciones entre las causas que originan los movimientos y las propiedades de los movimientos originados. Las Leyes de Newton constituyen los tres principios básicos que explican el movimiento de los cuerpos, según la mecánica clásica. Fueron formuladas por primera vez por Newton en 1687

Primera Ley de Newton

Todo cuerpo que no está sometido a ninguna interacción (cuerpo libre o aislado) permanece en reposo o se traslada con velocidad constante.

Esta ley es conocida como la ley de inercia y explica que para modificar el estado de movimiento de un cuerpo es necesario actuar sobre él. 

Σ F_x = 0

Σ F_y = 0

Segunda Ley de Newton

Se define fuerza F que actúa sobre un cuerpo como la variación instantánea de su momento lineal. Expresado matemáticamente:

La unidad de fuerza en el S.I. es el Newton (N).

Una fuerza representa entonces una interacción. Cuando una partícula no está sometida a ninguna fuerza, se mueve con momento lineal constante (Primera Ley).

Tercera Ley de Newton

Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este último ejerce sobre el primero una fuerza igual en módulo y de sentido contrario a la primera.

Esta ley es conocida como la Ley de Acción y Reacción.

Ejercicio 4:

En la figura se muestran dos bloques de masa M2 = 10 Kg. que arrastra sobre el plano horizontal al cuerpo de masa M1 = 5 Kg. Calcular la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda.(despreciar el rozamiento)

4. Movimiento circular

Movimiento circular

El Movimiento Circular Uniforme es aquel en el que el móvil se desplaza en una trayectoria circular (una circunferencia o un arco de la misma) a una velocidad constante.

Velocidad angular (ω)

La velocidad angular es la rapidez con la que varía el ángulo en el tiempo y se mide en radianes / segundos.
(2 π [radianes] = 360°)

Posición angular (θ)

En mcu podemos conocer en que posición se encuentra el móvil luego de un tiempo, calculando el ángulo que giró en ese intervalo. Una vez que tenemos el ángulo restamos un número entero k (número de vueltas) multiplicado por 2 π (ángulo de una vuelta) y obtenemos el ángulo en radianes en el que se encuentra el móvil.

Frecuencia (ƒ)

La frecuencia mide la cantidad de vueltas que se dan en un período de tiempo

Período (T)

El período mide el tiempo que se tarde en dar una vuelta completa y se mide en segundos. Es la inversa de la frecuencia.

Velocidad tangencial (V_T)

La velocidad tangencial es la velocidad del móvil (distancia que recorre en el tiempo).

Aceleración centrípeta (a_c)

Es el vector aceleración que es perpendicular al vector de la velocidad.

Fuerza centrípeta (Fc)

La es la fuerza que produce en la partícula la aceleración centrípeta. Dada la masa del móvil, y basándose en la segunda ley de Newton: Fc = m a_c

Ejercicio3:

Un CD de 6 cm de radio gira a una velocidad de 2500 rpm. Si tarda en pararse 15 s, calcular:

a) La aceleración angular

b) Las vueltas que da antes de detenerse.

c) La velocidad angular para t=10 s 

d) La aceleracion centrípeta

e) La fuerza centrípeta de una particula que esta en la periferia del disco de masa 4 gramos

3. Cinematica

Cinemática

La cinemática es la rama de la física que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo originan y se limita, esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. 
La aceleracion es el ritmo con el que cambia la velocidad.
La velocidad y la aceleración son las dos principales magnitudes que describen cómo cambia la posición en función del tiempo.

Caida Libre:

Lanzamiento vertical:

Tiro Parabólico:

Lanzamiento de Proyectiles:

Ejercicio 2:

Un cañón dispara un misil con un ángulo de elevación de 45^o y alcanza el punto más alto de su trayectoria al cabo de 27 s. Calcular:

a) La velocidad inicial
b) La altura máxima alcanzada
c) La distancia desde el cañón al blanco, (alcance máximo)

2. Vectores

Vectores

Un vector se define como la representacion geométrica de un lugar en el espacio que tieme magnitud, direccion y sentido.

Para realizar operaciones con vectores como: suma y resta de vectores se utiliza  dos metodos:

• Metodo Analítico
• Método Gráfico: poligono y paralelogramo

Ejercicio 1:
Sean los vectores: A = -5i + 2j  (m); B = 8i - 4j (m) determinar la suma y resta por el metodo analitico y grafico

1. Bienvenidos

Estudiantes: