Ejemplo de Estática Y Dinámica

Concepto de fuerza: A la acción de empujar o arrastrar un cuerpo se le llama fuerza. Es una cantidad vectorial cuya magnitud es el producto de la masa por la aceleración. Sus unidades son Newton (N), dinas (D).

N=kgm / s²

D= gcm / s²

La fórmula de la fuerza es la siguiente:

fUEF= N
m= kg
a= m/s²
F=ma

EJEMPLO DE PROBLEMA DE APLICACIÓN:

¿Cuál es la masa de un cuerpo si al actuar sobre él una fuerza de 18 N alcanza una velocidad de 15 m/s en 2.4 S.?
Primero determinamos la aceleración

a= v/ t = 15 m/s / 2.4 s = 6.25 m/s²

Ahora calculamos la masa del cuerpo

m= F/a = 18 N / 6.25 m/s²= 2.88 kg

Factores que cambian la estructura o el estado de movimiento de objetos: Son todas aquellas fuerzas y conceptos que a continuación se definen.
Fuerza por contacto: Es aquella fuerza de rozamiento que se genera cuando un cuerpo móvil choca con un cuerpo estático o en reposo surgiendo un movimiento en este segundo cuerpo.
Fuerza a distancia: Es aquella fuerza que surge por medio de la repulsión o atracción que genera un cuerpo en movimiento hacia otro que se localiza en reposo, la cual genera movimiento en este segundo cuerpo. Por ejemplo las cargas eléctricas del mismo signo se repelen haciendo que el cuerpo en reposo tenga movimiento.
Fuerzas activas: Son aquellas fuerzas de acción que se encuentran dentro de un cuerpo en movimiento o en reposo, las cuales actúan para llevar a cabo un desplazamiento.
Fuerzas reactivas: Son aquellas fuerzas de reacción que actúan dentro de un cuerpo al recibir una fuerza externa contraria a su movimiento o estado de reposo.
Peso de un cuerpo: Es igual a la fuerza gravitacional que ejerce dicho cuerpo sobre la superficie de la tierra, en otras palabras, es el producto de la masa del cuerpo por la aceleración gravitacional.

G= N
m=kg
g=9.8 m/s²
G= mg

EJEMPLO DE PESO DE UN CUERPO:

Calcular la masa de un cuerpo que cae libremente y tiene un peso de 4500 D.

m= G/ g= 4500 D/ 980 cm/s²= 4.59 g

Fuerza normal: Es la fuerza perpendicular ejercida a la trayectoria por la superficie de apoyo.
Fuerza de fricción: Es la resistencia que se opone al movimiento relativo entre dos cuerpos. Este tipo de fuerza depende de la fuerza normal y regularmente se conoce como fricción por deslizamiento y se debe por la interacción entre las moléculas de los dos cuerpos, en ocasiones se le denomina cohesión o adhesión dependiendo de si los cuerpos son del mismo o diferente material. La fuerza de fricción por deslizamiento se
opone al movimiento del cuerpo, por lo tanto tiene una dirección opuesta a la velocidad. Regularmente la fuerza de fricción es constante., por lo que se tienen determinados coeficientes de fricción.
El carácter vectorial de la fuerza: Toda fuerza esta representada por magnitudes vectoriales, las cuales se representan por medio de una flecha en el plano cartesiano y para obtener los componentes se requiere conocer lo siguiente:
Dirección de la fuerza: Recta en la que se mueve, esta puede ser este u oeste y/o el ángulo que forma con una horizontal x.
Sentido de la fuerza: Hacia donde se dirige arriba, abajo, izquierda y derecha; la representa la punta de la flecha.
Magnitud del desplazamiento: Es la medida de escala escogida para la representación en el plano.
Punto de partida de la fuerza: Lugar donde iniciará la representación de la magnitud de la fuerza.