DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA: Tema A.2 Fuerzas y cantidad de movimiento

Tema A.2 Fuerzas y cantidad de movimiento

IB Teoría Fuerzas

Simulador de tipos de fuerzas

Disponemos del siguiente enlace Ibercaja donde disponemos de laboratorios virtuales y test.

Power point momento lineal y colisiones

IB Teoría y problemas del momento lineal, colisiones elásticas y sistemas de masa variable.

El alumno debe comprender:

Las tres leyes del movimiento de Newton
Las fuerzas como interacciones entre cuerpos
Que las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden representarse en un diagrama de cuerpo libre
Que es posible analizar los diagramas de cuerpo libre para hallar la fuerza resultante sobre un sistema
La naturaleza y el uso de las siguientes fuerzas de contacto:

La fuerza normal FN que es el componente de la fuerza de contacto que actúa perpendicularmente a la superficie que sostiene el cuerpo
La fuerza de fricción superficial Ff que actúa en una dirección paralela al plano de contacto entre un cuerpo y una superficie, ya sea sobre un cuerpo en reposo de acuerdo con Ff ≤ μsFN o sobre un cuerpo en movimiento de acuerdo con Ff = μdFN, donde μs y μd. son los coeficientes de fricción estática y dinámica, respectivamente.
La tensión
La fuerza restauradora elástica FH que cumple la ley de Hooke dada por FH = –kx, donde k es la constante elástica
La fuerza de resistencia viscosa Fd que actúa sobre una pequeña esfera y se opone a su movimiento a través de un fluido, dada por Fd = 6πηrv, donde η es la viscosidad del fluido, r es el radio de la esfera y v es la velocidad de la esfera a través del fluido.
La flotabilidad Fb que actúa sobre un cuerpo debido al desplazamiento del fluido, dada por Fb = ρVg, donde V es el volumen de fluido desplazado

Que la cantidad de movimiento, dada por p = mv, permanece constante a menos que sobre el sistema actúe una fuerza externa resultante
Que una fuerza externa resultante aplicada sobre un sistema constituye un impulso J, dado porJ = FΔt, donde F es la fuerza media resultante y Δt es el tiempo de contacto
Que el impulso externo aplicado es igual a la variación de la cantidad de movimiento del sistema
Que la segunda ley del movimiento de Newton en la forma F = ma supone que la masa es constante, mientras que F = Δp/Δt permite situaciones en las que la masa esté cambiando
Las colisiones elásticas e inelásticas entre dos cuerpos
Las explosiones
Las consideraciones energéticas en colisiones elásticas, colisiones inelásticas y explosiones
Que los cuerpos que se mueven a lo largo de una trayectoria circular a una velocidad constante experimentan una aceleración que se dirige radialmente hacia el centro de círculo, conocida como aceleración centrípeta, y dada por a (cuadernillo IB)
Que el movimiento circular está causado por una fuerza centrípeta que actúa en una dirección perpendicular a la velocidad
Que una fuerza centrípeta hace que el cuerpo cambie de dirección aunque la magnitud de su velocidad pueda permanecer constante
Que el movimiento a lo largo de una trayectoria circular puede describirse a partir de la velocidad angular ω, que está relacionada con la velocidad lineal v por la ecuación (cuadernillo IB).