Curso: Mecánica Teórica III

Profesor: Mg Ing. Pineda León, Roberto

Objetivo de la clase:

• Aplicar la segunda ley de Newton

• Reconocer la fuerza que ejerce un resorte sobre una masa.

• Elaborar el diagrama de cuerpo libre de cuerpos sometidos a la acción de fuerzas.

• Plantear propuestas de solución

Al termino de la clase el estudiante tendrá los logros siguientes:

• Aplica la segunda ley de Newton en diferentes casos.

• Reconoce e identifica la fuerza que ejerce un resorte sobre una masa a comparación de otra, como por ejemplo la tensión que ejerce un cable.

• Elabora el diagrama de cuerpo libre de cuerpos sometidos a la acción de fuerzas, con seguridad.

• Plantea propuestas de solución

Introducción • Desde Newton se sabe que una fuerza resultante neta ( no

neutralizada por otras) actuando sobre un cuerpo (una masa) produce siempre una aceleración.

• Si una fuerza actúa sobre un objeto en reposo y lo acelera hasta que alcanza una velocidad dada, aunque deje de actuar y sobre el cuerpo no actúe ninguna otra fuerza ( tampoco la de rozamiento), el cuerpo se moverá indefinidamente con esa velocidad.

• Aristóteles se equivocaba al afirmar que los cuerpos necesitaban una fuerza para moverse (aunque fuera uniformemente). El observaba que una carreta para moverse con velocidad constante necesitaba la fuerza de los bueyes y esta fuerza no la hacia acelerar.

• Pero Aristóteles no tenia en cuenta las fuerzas de rozamiento que neutralizaban la fuerza de arrastre de los bueyes, a excepción de los pequeños tirones.

Ejercicio 1. Los bloques A y B de la figura pesan 125 N

y 250 N respectivamente. Los bloques están en reposo

y el resorte (k=417 N/m) está indeformado cuando los

bloques se hallan en la posición representada.

Determinar la velocidad y la aceleración del bloque B

cuando esté 0.3 m por debajo de su posición inicial.

Ejercicio 2. Los dos bloques representados en la figura están

unidos mediante un hilo inextensible y sin peso. Se sueltan,

partiendo del reposo, cuando el resorte está indeformado. Los

coeficientes de rozamiento estático y cinético valen 0.3 y 0.2

respectivamente. Para el movimiento posterior determinar: a) la

máxima velocidad de los bloques y el alargamiento que en esta

condición sufre el resorte; b) la máxima distancia que recorrerá

el bloque de 10 kg hacia abajo por el plano inclinado.

Ejercicio 3. El rozamiento (m=0.1) y un resorte lineal (k=365

N/m) oponen resistencia al movimiento del bloque A, cuyo peso

es de 3580 N. Si se suelta el bloque partiendo del reposo con el

resorte indeformado, determinar, durante la primera fase del

movimiento hacia abajo del plano inclinado: a) el desplazamiento

máximo del bloque a partir de su posición de reposo; b) la

velocidad del bloque cuando se halle a 4.5 m de su posición de

reposo; c) el tiempo que emplea el bloque en llegar a 4.5 m de su

posición de reposo; d) la aceleración del bloque cuando comience

a subir por el plano inclinado.