LA FUERZA
fuerza es como llamamos al empuje o atracción que unos cuerpos sobre otros; como el empuje de las aspas de un molino, la atracción de dos imanes o el golpeo de tu pie sobre un balón.la fuerza no existe por si sola porque es una interacción, esto quiere decir que depende de la relación entre dos o más objetos.la fuerza afecta a la forma y al movimiento de todas las cosas; pueden iniciar el movimiento de un objeto, acelerarlo,cambiar su trayectoria, detenerlo o simplemente mantenerlo inmóvil, las fuerzas pueden hacer todo eso gracias al contacto.
TIPOS DE FUERZAS:
NORMAL
La fuerza normal, reacción normal o simplemente normal (N) es una fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo que se encuentra apoyado en ella. Su dirección es perpendicular a la superficie de apoyo y su sentido es hacia afuera.tomado de:https://www.fisicalab.com/apartado/fuerza-normal#contenidos
podemos inferir que la fuerza normal es una fuerza de contacto;si dos superficies no están en contacto no podría ejercer la normal una sobre la otra.La fuerza normal es la fuerza que las superficies ejercen para prevenir que los objetos sólidos se atraviesen entre sí.
Solución :
Se conoce :
Masa de objeto (m) = 23 kg
Aceleración de la gravedad (g) = 9.8 m/s2
Peso (w) = m g = (23 kg) (9.8 m/s2) = 225,4 kg m/s2 = 225,6 Newton
Fuerza F (F) = 13 Newton
Se busca : magnitud y dirección de la fuerza normal (N)
Solución :
Dirección de la fuerza normal es hacia arriba.
Magnitud de la fuerza normal:
∑F = 0
N – F – w = 0
N = F + w
N = 13 Newton + 23 Newton
N = 36 Newton
Masa de objeto (m) = 23 kg
Aceleración de la gravedad (g) = 9.8 m/s2
Peso (w) = m g = (23 kg) (9.8 m/s2) = 225,4 kg m/s2 = 225,6 Newton
Fuerza F (F) = 13 Newton
Se busca : magnitud y dirección de la fuerza normal (N)
Solución :
Dirección de la fuerza normal es hacia arriba.
Magnitud de la fuerza normal:
∑F = 0
N – F – w = 0
N = F + w
N = 13 Newton + 23 Newton
N = 36 Newton
FRICCIÓN
La fuerza de rozamiento o de fricción (Fr)s una fuerza que surge por el contacto de dos cuerpos y se opone al movimiento.
Entonces después de leer lo anterior queda claro que es cuando un objeto se mueve o quiere moverse sobre una superficie, existe una fuerza que se objeta a este movimiento, y vemos que recibe el nombre de fuerza de fricción.
donde:
- FR es la fuerza de rozamiento
- μ es el coeficiente de rozamiento o de fricción
- N es la fuerza normal
PESO
El peso es una medida de la fuerza de atracción que actúa sobre un objeto. El peso equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un punto base, originada por la acción del campo de atracción de la tierra sobre la masa del cuerpo.
EJEMPLOS:
Si la gravedad de la Luna es de 1,33 m/s², calcular el peso de una persona en ella, que en la Tierra es de 20 kgf.
Si la gravedad de la Luna es de 1,33 m/s², calcular el peso de una persona en ella, que en la Tierra es de 20 kgf.
Datos:
gL = 1,33 m/s²
PT = 20 kgf
gT = 9,81 m/s²
Fórmulas:
P = m·g
SOLUCIÓN
Primero convertimos 20 kgf a Newton:
P = 20 kgf = 196.13 N
Como sabemos la masa es universal (la masa es la misma en cualquier planeta o astro para la "física clásica"), por lo tanto despejamos "m" de la fórmula de peso:
m = P/g
Y planteamos las ecuaciones para la Tierra y para la Luna:
m = PT/gT
m = PL/gL
Igualamos ambas ecuaciones:
PT/gT = PL/gL
Luego despejamos "PL":
PL = gL·PT/gT
Reemplazamos y calculamos:
PL = (1,33 m/s²)·(196,13 N)/(9,81 m/s²)
PL = 26.61 N
TENSIÓN
es toda aquella fuerza que se transmite por medio de una cuerda, toda aquella tensión es igual de ambos lados y pues la dirección siempre dependerá de la cuerda.T - W= 0
EJEMPLOS:
Calcular para el sistema de la figura su aceleración y la tensión en la cuerda si m1 = 12 kg, m2 = 8 kg y α = 30°.
Datos:
m1 = 12 kg
m2 = 8 kg
α = 30°
Se adopta g = 10 m/s²
SOLUCIÓN:
Los gráficos correspondientes a las masas puntuales son:
Nos interesa particularmente el movimiento a lo largo del eje "x", la condición de equilibrio es:
∑ Fx = 0
Pero como hay movimiento:
∑ Fx = m·a
La ecuación en el eje "x" es:
P2x - T = m2·a
T = P2·sen 30° - m2·a (para la masa 2)
T = P2·sen 30° - m2·a (para la masa 2)
T = m1·a (para la masa 1)
Igualando:
m1·a = P2·sen 30° - m2·a
m1·a + m2·a = P2·sen 30°
(m1 + m2)·a = P2·sen 30°
a = P2·sen 30°/(m1 + m2)
m1·a + m2·a = P2·sen 30°
(m1 + m2)·a = P2·sen 30°
a = P2·sen 30°/(m1 + m2)
a = 8 kg·(10 m/s²)·0,5/(12 kg + 8 kg)
a = 40 N/20 kg
a = 2 m/s²
a = 40 N/20 kg
a = 2 m/s²
Luego:
T = m1·a
T = 12 kg·2 m/s²
T = 24 N
T = 12 kg·2 m/s²
T = 24 N
para profundizar el tema:https://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(mec%C3%A1nica)
para ver mas ejercicios y explicaciones del tema visita:https://www.youtube.com/watch?v=VCZzaj2yRkE
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