Download Clase 16 - Dinámica

FÍSICA I
GRADO
Ingeniería Mecánica
Tema 3. Dinámica de la partícula.
Prof. Norge Cruz Hernández
Tema 3. Dinámica de la partícula.
3.1 Introducción
3.2 Leyes de Newton.
3.3 Interacciones fundamentales de la naturaleza.
3.4 Fuerzas de contacto. Rozamiento.
3.5 Fuerzas elásticas. Ley de Hooke.
3.6 Momentos lineal y angular. Leyes de conservación.
3.7 Trabajo y potencia. Teorema de la energía cinética.
3.8 Fuerzas conservativas. Energía potencial.
3.9 Teorema de la conservación de la energía mecánica.
Bibliografía
Clases de teoría:
- Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman
ISBN: 970-26-0511-3, Ed. 9 y 11.
Clases de problemas:
-Problemas de Física General, I. E. Irodov
-Problemas de Física General, V. Volkenshtein
- Problemas de Física, S. Kósel
-Problemas seleccionados de la Física Elemental, B. B. Bújovtsev, V.
D. Krívchenkov, G. Ya. Miákishev, I. M. Saráeva.
Libros de consulta:
-Problemas de Física, Burbano, Burbano, Gracia.
- Resolución de problemas de física, V.M. Kirílov.
Movimiento rotacional.
y
O
 
F||
r

   
L  r  p L  I

F
P
x



dL dr   dp
  pr
dt dt
dt

dL  
 r F
dt
cantidad de
movimiento angular

 
dL d r  p 

dt
dt

 dL

dt


p  mv

F

 dp
 F  dt
 

F  Fext  Fin


dpCM
 Fext  dt
  
Lrp
  
  r  F
 dL
  dt
 

   ext   in


dLCM
 ext  dt
ejercicio de suelo
plata en Pekín
Si Gervasio Deferr no está tocando el suelo,
¿cómo puede alterar su rapidez de rotación?

L

L
Los helicópteros de una hélice horizontal deben
tener otra en vertical para que no giren buscando
conservar el momento angular.

L

L
Los helicópteros de dos hélices horizontal no necesitan
otra hélice adicional si estas giran en sentido contraria.
¿Por qué los gatos “siempre” caen de pié?
Movimiento rotacional. Sistema de fuerzas centrales.
z

y r

A F
x

 dL

dt

 
F  k r r
  
  r F

 0


dL
0
L  cte
dt
Cometa Halley, 1986
Órbita del cometa.
El cometa Halley aumenta su velocidad al acercarse al Sol.
Cuando la luna realiza un movimiento circular alrededor de la tierra,
debe sentir una fuerza centrípeta que le lleva a tener una aceleración
centrípeta. La responsable de ello es la Fuerza de Gravedad.
Cuando un niño hace girar una piedra atada a una cuerda, la piedra
realiza un movimiento circular y la fuerza centrípeta la realiza la
tensión de la cuerda.
3.7 Trabajo y potencia. Teor. energía cinética.

v

F
Manuel Martínez, capitán del equipo español de Atletismo.
Campeón Mundial en pista cubierta: Birmingham 2003
Si conocemos la dependencia de la fuerza en el tiempo de Martínez,
entonces podemos conocer la velocidad a la que sale despedido el peso.
Trabajo

r1  x1 , y1 , z1 
z
P1

F
P2
y

r2  x2 , y2 , z2 
O
x
El trabajo realizado por una fuerza que actúa sobre un cuerpo a
lo largo de una trayectoria es:

r2
 
W   F  dr

r1

r1  x1 , y1 , z1 
z
P1

r2
 
WF   F  dr

F

r1
P2
y

dr  dx, dy, dz 

r2  x2 , y2 , z2 
O
x

r2

r2

r2

r1

r1

r1
WF   Fx  dx   Fy  dy   Fz  dz

dr  dx,0,0
s
WF   Fx dx

F  Fx ,0,0
0

F  cte
 
WF   F  dr
s
0

WF  F s
WF   N m
N m  J 
En el SI de unidades el trabajo se expresa
en Joules (“yul”).
W   J 
… en honor al físico inglés del siglo XIX
James Prescott Joule.
s
WF   Fx  dx
El trabajo es el área bajo la curva de Fx.
0
Fx  cte
WF
WF