¿Cómo realizo este ejercicio de física matemáticas?
Observamos que el cuerpo no se mueve necesariamente a lo largo de la línea de acción de la fuerza resultante, por lo tanto para describir la trayectoria de un cuerpo, se deben tener en cuenta dos características: la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo y las condiciones iniciales del movimiento. A partir de estas características, explica el porqué de la trayectoria de un cuerpo que se lanza verticalmente hacia arriba; del movimiento semiparabólico; del movimiento circular uniforme; del movimiento de un péndulo
1 respuesta
Para analizar estos casos te conviene escribir la expresion de la forma Fuerza = dP / dt ...........siendo Vector P = m V .....o sea dP/dt = m dV/dt
Cualquier variación del vector velocidad implica la actuación de una fuerza.
Primer caso:
Fijate que estas lanzando hacia arriba el cuerpo.dV/dT = -g con lo cual el cuerpo reduce continuamente su velocidad(-) hasta detenerse y proseguir el trayecto hacia abajo. Si haces la curva y(t) ..... te resulta la parabola invertida .La fuerza resultante es siempre la misma = mg y su linea de accion es la vertical del trayecto.
Segundo caso:
Para el movimiento semiparabolico, el lanzamiento seria con velocidad inicial horizontal ... luego la cantidad de movimiento inicial = mVo...
Pero Vo tiene solo componente horizontal y no hay ninguna aceleración que pueda modificarla.. y según Newton esta componente se mantendrá infdefinidamente ( sin roce)... pero conjuntamente se inicia la caída del cuerpo con aceleración g por lo cual la línea de acción de la fuerza resultante ( mg) no coincide con la trayectoria y= f(x) del cuerpo lanzado... que describe una semiparabola invertida.
Tercer caso: Circular uniforme radio r.. sobre plano horizontal.
Ahora sobre el cuerpo esta actuando en todo momento 1 fuerza, que mantiene el cuerpo a distancia r del centro. La misma vale m (v^2/radio) y esta dirigida hacia el centro de giro. Se llama centrípeta. ... O sea aquí tampoco coincide la trayectoria( circular) con la recta de acción de la fuerza actuante porque el vector velocidad esta cambiando continuamente de dirección.
Cuarto caso:
Este seria un caso particular del anterior, cuando el plano es vertical y la masa oscila en torno del centro.( No gira circularmente). Aquí actúan 2 fuerzas el peso mg del cuerpo y la fuerza centrípeta como antes, pero que ahora esta variará con la velocidad del péndulo... siendo nula cuando el mismo alcanzo la máxima altura. Igualmente el movimiento del péndulo no sigue la línea de acción de las fuerzas actuantes.
