Particulas
Enviado por feryess • 6 de Octubre de 2014 • 3.774 Palabras (16 Páginas) • 202 Visitas
1. ANÁLISIS DE LA PARTÍCULA
1.1. Descomposición de fuerzas en un plano
Una fuerza representa la acción de un cuerpo sobre otro. Está caracterizada por su punto
de aplicación, su magnitud y su dirección. Ahora estudiaremos los efectos de las fuerzas
sobre las partículas. El uso de partículas no implica que nuestro estudio se limite a al de
corpúsculos pequeños.
Como se sabe la magnitud de la fuerza se mide en newton (N) S.I. . La dirección de una
fuerza se define por su línea de acción y su sentido.
1.1.1. Fuerza sobre una partícula
IDENTIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE FUERZAS EJERCIDAS ENTRE LOS
CUERPOS, DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE
Para analizar los efectos que ejercen los cuerpos sobre otro trabajamos sobre un modelo que
llamamos diagrama de cuerpo libre (D.C.L). El diagrama de cuerpo libre consiste en aislar
el cuerpo estudiado, dibujarlo solo, reemplazando cada cuerpo que esté en contacto con él
por la fuerza correspondiente. Para hacer un buen D.C.L. identificaremos los principales
tipos de fuerzas que se ejercen entre los cuerpos.
Fuerzas externas en un cuerpo: Son aquellas fuerzas ejercidas por otros cuerpos.
Fuerzas internas: fuerzas ejercidas por las mismas partes del cuerpo y que hacen que el
funcione como una unidad. Como estas fuerzas hacen parte del mismo cuerpo nunca se
dibujan en un D.C.L
Fuerzas puntuales: se ejercen sobre un solo punto del cuerpo. Fuerzas de cables o puntales.
Fuerzas distribuidas o de superficie: Son ejercidas sobre un superficie de contacto o sobre
un área. Caso de nuestros pies sobre el suelo. Estas fuerzas se expresan por unidad de
longitud o de área.
Fuerzas gravitatorias: Fuerzas de atracción entre cuerpos. Caso del peso de un cuerpo, W =
m.g, para los cuerpos analizados en este curso esta fuerza siempre estará en el D.C.L.
Tipos de fuerzas de acuerdo con su origen:
Fuerzas de contacto: Cuando dos cuerpos están en contacto se pueden dar fuerzas puntuales
y fuerzas distribuidas. En ambos casos la fuerza de contacto se puede expresar en función
de sus componentes, una normal a la superficie de contacto, que la llamamos normal, y otra
paralela que corresponde a la fuerza de fricción. La normal y la de fricción son fuerzas que
tienen características diferentes. La normal siempre estará presente, mientras que la fuerza
de fricción depende de las características de los materiales en contacto.
Fuerzas de cables y cuerdas; Un cable siempre ejerce un fuerza en la misma dirección del
cable y siempre hacia afuera del cuerpo afectado. Piense en empujar un carrito con una
cuerda o tira. Imposible!. por eso se llama tira o tirante, siempre su efecto es de halar y no
de empujar.
Fuerzas de cables sobre poleas: para realizar el diagrama de cuerpo libre de la polea o del
cable habría que separar ambos cuerpos y dibujar las fuerzas que se están ejerciendo sobre
ellos, en este caso como no es un punto único de contacto entonces se ejercen fuerzas
distribuidas, normales a la superficie (radiales) y perpendiculares a ella (de fricción
tangenciales).
F
Ffr
N
F
Ffr
N
Fuerza puntual Fuerza distribuida
D.C.L del poste
T, tensión
del cable
W
N
Ffr
Fuerza sobre el
anclaje
Poste con contraviento
Fuerzas ejercidas por resortes: Un resorte puede tanto empujar como tirar. La fuerza de un
resorte siempre es proporcional a la deformación y se conoce como fuerza elástica.
Dependiendo de si se analiza el resorte o el cuerpo o cuerpos que están en contacto con él,
el diagrama de cuerpo libre, DCL, será:
Fr = k.L . donde:
k es la constante de rigidez del resorte.
L es el cambio de longitud del resorte. L = Lfinal + Linicial
Las fuerzas ejercidas por cuerpos deformables se pueden modelar por medio de resortes,
por ejemplo, la fuerza ejercida por un suelo blando sobre mi pie constituye una fuerza
elástica ( o sea de resorte) sobre mí.
Esquema general
De la pared
Del objeto
Del cable
De la polea
DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE
Del cable mas la polea, note que desaparecen las fuerzas
distribuidas (son internas entre cable y polea)
T
T
T
T
...