DEFINICIÓN DE MASA

• Es una medida escalar• Es una medida cuantitativa de la inercia de un

cuerpo• Es una cantidad invariable en cualquier lugar de la

tierra.• Es independiente de la altitud y de la altura• Su valor se mide con la balanza• Sufre aceleraciones• Su unidad en el SI es el kilogramo

MASA

• La misma fuerza actuando sobre distintas masas provocará aceleraciones inversamente proporcionales a sus masas.

𝑚1

𝑚2

=𝑎2𝑎1

Quien tendrá mayor aceleración?

DEFINICIÓN DE FUERZA

• Magnitud física vectorial capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de un cuerpo, por mínimo que sea.

• Unidades en S.I.:Newton (N)

1 Newton=Kg xm /s2

• Fuerza Normal:

Surge debido a la presión que ejerce un cuerpo sobre otro. Siempre es perpendicular a las superficies en contacto.

• Fuerza de Rozamiento:

Surge entre dos cuerpo o fluidos en contacto, y se opone al deslizamiento o tendencia de deslizamiento entre dichos cuerpos.

FUERZAS USADAS EN MECÁNICA

• Fuerza de Tensión:

Fuerza interna de algunos materiales, y se manifiesta como una resistencia a ser estirados (Tensión).

• Fuerza de Compresión:

Fuerza interna de algunos materiales, y se manifiesta como una resistencia a ser comprimidos (Compresión).

• Fuerza Elástica:

Fuerza interna que surge en los cuerpos elásticos y se manifiesta como una resistencia a que estos sean deformados.

FUERZAS CON RESPECTO AL TIEMPO

Constante:

Son aquellas que se mantienen constante en el tiempo:

F = Cte.

F = m.g

Variable:

Son aquellas que varían en el tiempo:

F = F(t)

F = K.x(t)

FUERZA RESULTANTE

1 2R F F F

• Para describir una fuerza se necesita determinar su magnitud y dirección, por ello la fuerza es una magnitud vectorial.

• La unidad SI de la magnitud fuerza es el newton (N).

• Si varias fuerzas actúan sobre un cuerpo, el efecto sobre su movimiento es igual al que produce la fuerza resultante o neta.

1F

2F

RF

EJEMPLO: EL PAR PRODUCIDO POR LA TENSIÓN

LAS LEYES DE NEWTON

causa

efecto MRU MRUV

F 0

F 0

F 0

F

am

1° ley de Newton

2° ley de Newton

Fuerzas3° ley de Newton

LEYES DE NEWTON

• 2ª. Ley de Newton:

Ley Fundamental de la Física

“La aceleración que un cuerpo adquiere es directamente proporcional a la resultante de las fuerzas que actúan en el, y tiene la misma dirección y sentido que dicha resultante”.

𝒂=𝑭𝒎

𝑭=𝐦 .𝐚 ∑ 𝑭 𝒊=𝐦 .𝐚

RELACIÓN FUERZA - ACELERACIÓN

Empujar un cuerpo de masa “m” con el doble de fuerza produce el doble de aceleración.

La aceleración varía directamente con la fuerza.

15/04/2023Carlos Bravo Taipe 13

F

a

2F

2a

F

RELACIÓN ACELERACIÓN - MASA

Empujar un cuerpo de masa “2m” con la misma fuerza F produce la mitad de la aceleración.

La aceleración varía inversamente con la cantidad de material (la masa).

15/04/2023Carlos Bravo Taipe 14

a/2

F

a

SEGUNDA LEY DE NEWTON

y yF ma

x xF ma

• Si el movimiento de un objeto se realiza en un plano xy, entonces:

• Sobre un bloque, de 15,0 kg de masa, actúa una fuerza F de valor igual a 35,0 newtons. Determine la aceleración (No considere efectos de rozamiento)

• Solución:

F

yF

xF

xa

ya

F ma

37,00

F

x xF ma xFcos37,0º ma

x35,0cos37,0º 15,0a2

xa 1,86m/ s

PROBLEMAS

• En la figura el deslizador tiene una masa de m1 = 0,400 kg y se mueve sobre un riel sin fricción. La fuerza de tensión T generada por la pesa de masa m2 acelera al deslizador. Si el peso del bloque 2 es de 2,00 N, calcule la aceleración del deslizador.

• Solución: DCL

T

N

1mg

T

2m g

a

a

PROBLEMA

• Dos bloques de 100 kg cada uno son arrastrados a lo largo de una superficie sin rozamiento con una aceleración constante de 1,60 m/s2, como se indica en la figura. Determinar la fuerza T2 y la tensión T1 de la cuerda.

• Solución Se puede considerar a los dos bloques como uno solo para hallar la fuerza T2.

• En este caso, la fuerza será de:

• Para calcular el valor de la tensión de la cuerda T1, sólo se considerará el movimiento del último bloque.

m1+m2

a =1,60 m/s2

T2

2T m a

2T 200 1,60N

2T 320N

T1m1

1 1T m a

1T 100 1,60N 160N