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Apuntes de Fisica

Interacciones mecánicas

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Unidad 1: Introducción al curso y la relación de la física con el entorno social.
Interacciones mecánicas
Fuerza
Movimiento
Sonido, Calor y Campos Electricos.

 Vectores

Un vector es una cantidad vectorial que se representa por medio de una flecha. Cuando la longitud (a escala) de la flecha representa a la magnitud de la cantidad, y la dirección indica la dirección de la cantidad, se dice que la flecha es un vector.

                          

Fórmulas

SEN q = CO/H =Fy/F

COS q = CA/H= Fx/F

SEN q =Fy/F =Fy= F * SEN q

COS q= FX/F =    FX= F* COS q

 

    SEN 0°=0

    COS 0°=1

   SEN90°=1

  COS 90°=0

 

 Sumas y Restas de Vectores

 A  = 4N a 28° al NE

B  =3N a 52° al SE

 

Para Sumar se traza el primer vector en el plano, y donde termina en primer vector se traza el segundo con los grados que nos indican.

Para restarlo se traza el primer vector, y también se va a trazar el segundo vector desde el punto donde termina el primero pero en la dirección en sentido contrario.

 

Método del polígono

1)     Escoja una escala y determine la longitud de las flechas que corresponde a cada vector.

2)     Dibuje a escala un vector que represente la magnitud, dirección del vector.

3)     Dibuje la flecha del segundo vector de tal manera que su origen coincida con el extremo del primer vector.

4)     Continúe el proceso de unir el origen de cada vector con la punta del anterior hasta que todos hayan sido dibujados.

5)     Dibuje el vector resultante partiendo del origen y terminando en el extremo que coincide con el extremo del último vector.

6)     Mida con regla y transportador (longitud y ángulo)  en el vector resultante para determinar su dirección y longitud.

 

Método del Paralelogramo

 Sólo sirve para sumar dos vectores.

1)     Consiste en dibujar los 2 vectores a escala con sus orígenes coincidiendo en el origen.

2)     Los dos vectores forman de ésta manera los lados adyacentes de un paralelogramo los otros dos lados se construyen dibujando líneas paralelas a los vectores de la longitud.

3)     La resultante se obtiene dibujando su diagonal a partir del origen común de los vectores.

 

Método Analítico

 1)     Dibuje todos los vectores a partir del origen en un sistema coordenado.

2)     Resuelva todos los vectores en sus componentes x y y.

3)     Encuentre la componente x de la resultante, sumando las componentes x de todos los vectores. Rx=Ax+Bx+Cx.......

4)     Encuentre la componente  y de la resultante sumando los componentes y de los vectores Ry=Ay+By+Cy…….

5)     Obtenga la magnitud y dirección de la resultante a partir de dos vectores perpendiculares. R=ÖRx2+Ry2         tanq=Ry/Rx

 

Equilibrio Traslacional

 Un cuerpo en equilibrio traslacional no tiene fuerza resultante actuando en el, de tal caso, la sumatoria de los componentes en x de las fuerzas es igual a 0. Y la sumatoria de los componentes en y es igual a 0.

 

å Fx= Ax + Bx +Cx……= 0

 

å Fy = A y + By + Cy….. ..=0

 

1a Condición de equilibrio: Un cuerpo se encuentra en equilibrio traslacional solo si la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre el es igual a cero.

 

Solución de Problemas:

1)     Dibuje y marque las condiciones de equilibrio del problema.

2)      Trace el diagrama de cuerpo libre.

3)     Resuelva todas las fuerzas por componentes.

4)     Utilice la primera condición de equilibrio para plantear 2 ecuaciones en términos de las fuerzas desconocidas.

5)     Resuelva algebraicamente las fuerzas desconocidas.

 

Ley de Hooke

Todos los cuerpos tienen una elasticidad. Cuando un cuerpo es estirado puede o no volver a su forma original después de aplicada la fuerza. Hooke estudió los resortes.

Si la fuerza es aplicada así:         , el resorte se va a elongar, si la fuerza es aplicada en sentido contrario se va a comprimir.

Hooke llegó a la conclusión de que los resortes tienen una constante de elasticidad. (k).

Y propuso la sig. fórmula: F=k x

La fuerza aplicada es igual a la constante de elasticidad por la deformación que sufre.

Para saber la fuerza que apliqué: F= k x 

Para saber la fuerza del resorte: F= -K X

 

“La deformación provocada a un resorte es directamente proporcional a la fuerza aplicada.”

 La distancia mas allá de la cual  se presente la distorsión permanente, se llama límite elástico.

 La ley de Hooke solo es válida mientras la fuerza no estire o comprima al material mas allá de su límite elástico.

Cuando se estira algo está en tensión, cuando se aprieta está en compresión.

El acero es un material elástico excelente. Cuando los perfiles son horizontales tienden a colgarse, la viga horizontal se llama “viga simple”, está sostenida en ambos extremos, una soporta una carga en su parte media, contrayéndose la parte inferior y la superior se estira.