1. Diagrama de Cuerpo Libre
1.1. Dos cuerpos unidos por una cuerda que pasa por una polea sin fricción. La superficie tiene roce
2. El peso (𝑚𝑔 )
2.1. El peso siempre apunta hacia el centro de la Tierra (u otro cuerpo similar, ejemplos: Luna, planeta Marte, etc.).
2.2. La magnitud del peso es 𝐹𝑔 = 𝑚𝑔 con 𝑔 siendo la aceleración de gravedad.
2.3. La dirección es hacia abajo (centro de la Tierra).
2.4. Tercera ley de Newton: La fuerza de reacción del peso actúa sobre la Tierra.
3. La fuerza normal (𝑁)
3.1. La fuerza normal es la fuerza que evita un objeto atraviese una superficie.
3.2. La dirección de la fuerza normal es siempre perpendicular a la superficie donde se ubica el objeto.
3.3. La magnitud de la fuerza normal es igual a la fuerza que se le aplique a la superficie hasta que la superficie se rompa.
3.4. tercera ley de Newton: la fuerza de reacción de la fuerza normal actúa sobre la superficie.
4. Método para resolver problemas
4.1. Dibujar un diagrama sencillo del sistema y predecir la respuesta.
4.2. Realizar un diagrama de cuerpo libre del objeto analizado (Fuerzas).
4.3. Si hay más de un objeto, realizar un diagrama de cuerpo libre por cada objeto
4.4. Solo incluir las fuerzas que afectan al objeto (no incluir las fuerzas que ejerce el objeto.
4.5. Establecer los ejes de coordenadas más convenientes para cada objeto.
4.6. Aplicar la segunda ley de Newton: 𝐹=ma
4.7. Resolver las ecuaciones por componente.
5. Diagrama de Cuerpo Libre 2
5.1. Tres cuerpos unidos por una cuerda que pasa por una polea sin fricción. La superficie tiene roce
5.2. Ejemplo: Aplicación de varias Fuerzas
5.2.1. A un objeto de 0,3 kg se le aplican las dos siguientes fuerzas: 𝐹 1 = 5,0 N a 20 grados en sentido horario del eje x. 𝐹 2 = 8,0 N a 60 grados en sentido anti-horario del eje x. Determine la magnitud y la dirección de la aceleración. Asuma que no hay roce. Determine las componentes de una fuerza 𝐹 3 que ocasionaría que la aceleración fuese cero
6. Tensión (𝑇)
6.1. La tensión es la fuerza que se hace a través de una cuerda.
6.2. La magnitud de la tensión será igual a ambos lados de la cuerda.
6.3. La dirección dependerá de la dirección de la cuerda.
7. Mecánica
7.1. Cinemática
7.2. Dinámica
7.2.1. Causas del movimiento. ¿Por qué se mueve?
8. La Historia
8.1. Galileo (1564-1642) Imaginó un mundo ideal sin roce (El Diálogo, 1632). Movimiento con velocidad constante no requiere una fuerza.
8.2. Isaac Newton (1642-1727) Las leyes de Newton (Principia, 1687)
8.3. Aristóteles (384-322 a.C.) Estado “natural” de un objeto es el reposo (Libro II de Física, 350 a.C.). Se necesita una fuerza para mantener un objeto en movimiento.
8.4. Física por Aristoteles
8.4.1. La obra de Aristóteles conocida como “Física” es un conjunto de ocho libros, escritos en distintos momentos de su vida, cuyo tema principal es el movimiento de los seres naturales.
8.5. Publicación Newtoniana
8.5.1. Trabajo más famoso: Philosophiae Naturais Principia Mathematica (publicado en 1687) Escrito en Latín, altamente técnico, altamente matemático. Deliberadamente difícil, para evitar que su conocimiento fuese robado
8.6. Publicación Galileana
8.6.1. Trabajo más famoso: Dialogo sobre los dos principales sistemas del mundo (publicado en 1632) Escrito en el idioma nativo. Dialogo entre tres personajes. Ingenioso, gracioso, accesible, fácil lectura y persuasivo. Prohibido, pero ampliamente leído e influente
9. Concepto de Fuerza
9.1. Se entiende por fuerza cualquier acción o influencia que modifique el movimiento de un cuerpo.
9.1.1. Algunos tipos de fuerzas:
9.1.1.1. Fuerza de Gravedad (peso).
9.1.1.2. Fuerza normal.
9.1.1.3. Tensión de cuerdas.
9.1.1.4. Fuerza de roce
10. Fuerza: Las Leyes de Newton
10.1. La Primera Ley: La ley de inercia
10.1.1. Inercia – la tendencia de un objeto a mantener su estado de reposo o de velocidad constante (en una línea recta).
10.1.2. Fuerza neta (fuerza resultante) es la suma vectorial de todas las fuerzas individuales.
10.2. La Segunda Ley
10.2.1. La aceleración 𝒂 de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta 𝑭𝒏 que actúa sobre él y es inversamente proporcional a su masa 𝒎. La dirección de la aceleración es la misma que la de la fuerza neta aplicada
10.2.2. Fuerza Neta - La suma vectorial de todas las fuerzas actuando sobre el objeto
10.3. La Tercera Ley
10.3.1. Siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre otro, el segundo ejerce una fuerza igual y opuesta sobre el primero. A cada acción corresponde una reacción igual y opuesta. Importante: La fuerza de acción y la fuerza de reacción actúan sobre objetos diferentes.
10.3.2. Ejemplos:
10.3.3. Una patinadora empujando sobre una pared.
10.3.4. Un cohete viajando al espacio.