Este link permitirá poner en práctica todo lo entendido acerca de las leyes del movimiento.

http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Dinamica/labdinamica.htm

DINÁMICA

Es parte de la física que estudia al movimiento analizando las causas que lo producen.

Para el estudio y el entendimiento de la Dinámica es necesario conocer los siguientes conceptos:

FUERZA:  Una fuerza es algo que produce un cambio en el estado de movimiento o reposo que pueda tener un cuerpo, Es decir si esta en movimiento puede detenerlo o mantenerlo en movimiento y si está quieto lo puede mover.

MASA:                La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que los cuerpos tienen, cuanto más masa tiene un cuerpo más difícil es empezar a moverlo (acelerarlo) o detenerlo si es el caso.

ACELERACIÓN:       Es una cantidad que indica que tan rápido aumenta o disminuye la velocidad, entonces si un cuerpo u objeto se acelera  5m/s²  quiere decir que su velocidad aumenta 5m/s en cada segundo.

PESO:                 El peso es la fuerza con la que los cuerpos son atraídos hacia el suelo, es decir el peso depende del campo gravitatorio que se encuentre ese momento.

LEYES DE NEWTON

Se denomina Leyes de Newton a tres leyes concernientes al movimiento de los cuerpos. La formulación matemática fue publicada por Isaac Newton en 1687 en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

1ª Ley de Newton o ley de la inercia:

(INERCIA: Es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en reposo o en movimiento.)

“Un cuerpo permanecerá en un estado de reposo o de movimiento uniforme, a menos de que una fuerza externa actúe sobre él.”

2ª Ley de Newton: (ejemplo)

Siempre que una fuerza actúe sobre un cuerpo produce una aceleración en la dirección de la fuerza que es directamente proporcional a la fuerza pero inversamente proporcional a la masa.

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m a

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s², o sea,

1 N = 1 Kg · 1 m/s2

3ª Ley de Newton: (ejemplo)

A toda acción corresponde una reacción en igual magnitud y dirección pero de sentido opuesto.

Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

Esta página te permitirá darte una idea de que tanto sabes de Cinemática.

http://www.santamariadelpilar.es/departamentos/fisica%20y%20quimica/Hot%20Potatoes/Indicecinematicaweb.htm

Si haces click en este enlace podras ver de manera gráfica y animada  al movimiento parabólico en acción.

http://www.educaplus.org/movi/4_3tparabolico.html

Realiza estos ejercicios para evaluar tu comprensión acerca del tema.

Problema n° 1) Se lanza un proyectil con una velocidad inicial de 200 m/s y una inclinación, sobre la horizontal, de 30°. Suponiendo despreciable la pérdida de velocidad con el aire, calcular:

a) ¿Cuál es la altura máxima que alcanza la bala?.

b) ¿A qué distancia del lanzamiento alcanza la altura máxima?.

c) ¿A qué distancia del lanzamiento cae el proyectil?.

Respuesta: a) 509,68 m

b) 1.732,05 m

c) 3.464,1 m

Problema n° 2) Se dispone de un cañón que forma un ángulo de 60° con la horizontal. El objetivo se encuentra en lo alto de una torre de 26 m de altura y a 200 m del cañón. Determinar:

a) ¿Con qué velocidad debe salir el proyectil?.

b) Con la misma velocidad inicial ¿desde que otra posición se podría haber disparado?.

Respuesta: a) 49,46 m/s

b) 17 m

Problema n° 3) Un chico patea una pelota contra un arco con una velocidad inicial de 13 m/s y con un ángulo de 45° respecto del campo, el arco se encuentra a 13 m. Determinar:

a) ¿Qué tiempo transcurre desde que patea hasta que la pelota llega al arco?.

b) ¿Convierte el gol?, ¿por qué?.

c) ¿A qué distancia del arco picaría por primera vez?.

Respuesta: a) 1,41 s

b) No

c) 17,18 m

Problema n° 4) Sobre un plano inclinado que tiene un ángulo α = 30°, se dispara un proyectil con una velocidad inicial de 50 m/s y formando un ángulo β = 60° con la horizontal. Calcular en que punto del plano inclinado pegará.

Respuesta: 165,99 m

Problema n° 5) Un cañón que forma un ángulo de 45° con la horizontal, lanza un proyectil a 20 m/s, a 20 m de este se encuentra un muro de 21 m de altura. Determinar:

a) ¿A qué altura del muro hace impacto el proyectil?.

b) ¿Qué altura máxima logrará el proyectil?.

c) ¿Qué alcance tendrá?.

d) ¿Cuánto tiempo transcurrirá entre el disparo y el impacto en el muro?.

Respuesta: a) 9,75 m

b) 10,2 m

c) 40,82 m

d) 1,41 s

Problema n° 6) Un mortero dispara sus proyectiles con una velocidad inicial de 800 km/h, ¿qué inclinación debe tener el mortero para que alcance un objetivo ubicado a 4000 m de este?.

Respuesta: 26° 16´ 16"

Responder el siguiente cuestionario:

Pregunta n° 1) En el tiro parabólico ¿qué tipo de movimiento se manifiesta en el eje "x"?.

Pregunta n° 2) En el tiro parabólico ¿qué tipo de movimiento se manifiesta en el eje "y"?.

Pregunta n° 3) ¿En qué posición es nula la velocidad en el eje "y"?.

MOVIMIENTO PARABÓLICO

El movimiento  parabólico, es un movimiento en dos dimensiones tanto el eje x como el eje y. También se lo conoce como lanzamiento de proyectiles o tiro oblicuo.

En este tipo de movimiento, en el eje ( x ) no existe aceleración por lo tanto es un MRU (movimiento rectilíneo uniforme.) y  en el eje ( y) existe aceleración ya que el objeto por estar en el aire está sujeto a la aceleración producida por la fuerza de gravedad,(10 m/s²⁾.

La velocidad existe tanto en el eje ( x ) como el( y )  , y dependerá del ángulo de inclinación con que es arrojado el objeto.

Representación gráfica del movimiento parabólico

El tiro parabólico tiene las siguientes características:

• Conociendo la velocidad de salida (inicial), el ángulo de inclinación inicial y la diferencia de alturas (entre salida y llegada) se conocerá toda la trayectoria.
• Los ángulos de salida y llegada son iguales.
• La mayor distancia cubierta (alcance) se logra con ángulo de salida de 45º.
• Para lograr la mayor distancia el factor más importante es la velocidad.
• Se puede analizar el movimiento en vertical independientemente del horizontal.

Las fórmulas de movimiento parabólico:

Las fórmulas que se utiliza en este tipo de movimiento son las que se utilizan el , MRU, MRUV(Tiro Vertical, Caída Libre) en las cuales si se puede y se requiera se deben realizar despejes de variables según lo requiera el ejercicio o problema que se esté resolviendo.ejm:

Fórmula  para la distancia horizontal recorrida:

d = Vx.t     La velocidad en x se mantiene constante porque es MRU.

Se puede calcular el tiempo de vuelo despejando t, así. t = d/ Vx

Fórmula para la altura máxima:

h= h₀₊ V_y t- 1/2g.t²       h_.  Corresponde a la altura máxima que alcanza el cuerpo, h₀ la altura inicial desde donde se arroja el objeto. t es el tiempo que se mantiene en el aire, V_y es la velocidad inicial, y  g es la gravedad 10 m/s². O también se puede utilizar la fórmula Vf² = Vo²-2gh  donde   h = Vo²/2g

La fórmula del movimiento parabólico para la velocidad según el eje  es la siguiente:

V_y= V₀. Senα                          V_x= V₀. Cosα             

Es importante destacar que el tiempo es el mismo para las dos direcciones.

Test de Práctica
hacer click en el siguiente enlace para acceder al test.

http://www.creartest.com/hacertests-82499-Cinematica.php