Descarga - Dinámica de la Física

UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NUCLEO- CIUDAD BOLIVAR
CÁTEDRA: FÍSICA I CÓDIGO: 005-1814
UNIDAD III: Leyes de la dinámica.
A) Diagrama de fuerzas sobre un cuerpo libre
Diagrama de fuerzas sobre un cuerpo libre o diagrama de fuerzas de sistema aislado es una representación gráfica
utilizada a menudo por físicos e ingenieros para analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre. Estos diagramas
son una herramienta para descubrir las fuerzas desconocidas que aparecen en las ecuaciones del movimiento del cuerpo.
El diagrama facilita la identificación de las fuerzas y momentos que deben tenerse en cuenta para la resolución del
problema. También se emplean para el análisis de las fuerzas internas que actúan en estructuras.
Actividad:
Elije el escenario de tu preferencia visualizada en clases o en cualquier problema que capture tu atención y realiza
una reproducción lo más precisa posible de la misma. En esta representación se deben señalar las fuerzas que intervienen
en el fenómeno.
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Puedes elegir situaciones dinámicas y estáticas medianamente complejas acordes con tu nivel de comprensión.
Las representaciones son maquetas de tamaño de fácil manejo y traslado.
Su trabajo debe ser expuesto y explicado en clases.
Elabora una mesa de fuerzas y explica su funcionamiento y aplicaciones.
Opcional: ¿Estas en capacidad de hacer el análisis vectorial de tu trabajo? De ser positiva tu respuesta, lo puedes
presentar junto a tu maqueta.
http://dinamicadelafisica.jimdo.com/
Prof. Álvaro Rojas
UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NUCLEO- CIUDAD BOLIVAR
CÁTEDRA: FÍSICA I CÓDIGO: 005-1814
UNIDAD III: Leyes de la dinámica.
B) Condiciones de equilibrio estático
Equilibrio estático
En el siguiente experimento se presenta una situación que parece desafiar la gravedad. Consiste en un soporte de
acrílico con un agujero que permite sostener una botella de vino de forma casi horizontal.
Materiales & Equipos
o
o
Botella de vino
Soporte de acrílico
Descripción del experimento
El montaje del experimento se presenta en la siguiente figura, en donde se observa que a pesar de que el soporte
de acrílico se encuentra inclinado respecto a la vertical, la botella queda suspendida de manera horizontal. El sistema se
encuentra en equilibrio estático.
Para que el sistema botella-soporte se encuentre en un estado de equilibrio estático, es necesario que la sumatoria
de fuerzas netas y de torques netos sobre el sistema sea igual a cero. En el desarrollo que se presenta a continuación, se
busca determinar la posición del centro de masa de la botella respecto al punto O tal que la botella queda en equilibrio de
manera horizontal. A partir de la figura anterior se establecen las siguientes condiciones sobre la sumatoria neta de fuerzas
y de torques (evaluados respecto al punto O) sobre el sistema:
Prof. Álvaro Rojas
Se encuentra entonces que el centro de masa de la botella de vino debe estar ubicado exactamente encima del
punto de apoyo del soporte para que el sistema botella-soporte se encuentre en equilibrio estático.
Actividad:
o Realice una actividad semejante (no uses el mismo fenómeno) haciendo uso de su ingenio y creatividad.
o Cuando el montaje se encuentre en equilibrio estático (sin movimiento) toma fotos que te permitan realizar el
análisis de fuerzas en el sistema.
o Identifica las fuerzas que interactúan en el fenómeno.
o Determina grafica y analíticamente si la condición de equilibrio estático implícita en la segunda ley de newton se
cumple en el montaje seleccionado.
o El límite de dimensiones consideradas para su trabajo las elige usted así como el nivel de su indagación y
conocimiento teórico del tema. Pero recuerda que ¡a mayor conocimiento mejor evaluación!
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Prof. Álvaro Rojas