Análisis dinámico

El Plano de Observación

El Plano Vertical: Es cuando vemos un cuerpo “de frente”. Es el plano del pizarrón, de la pared y la puerta. Lo llamaremos PV.

El Plano Horizontal: . Es cuando vemos el cuerpo “de arriba”. Es el plano del piso, de la mesa y del cuaderno. Lo llamaremos PH.

A partir de ahora trabajaremos en uno de estos planos y cuando sea difícil visualizar la situación problemática pondremos PH o PV.

Diagrama de Cuerpo Libre:

Una vez obtenidas las fuerza, sus características, y elegida la escala hay que representar las fuerzas para esto se dibujan los “vectores”.

Por lo general se plantean 3 opciones. Se dibuja en:

1. En la figura dada por el problema y/o profesor/a.
2. En el cuerpo “aislado”, “borrándose” los otros cuerpos.
3. En un cuerpo “puntual” o “partícula”. En este caso, el cuerpo parece un “punto”.

En el segundo y tercer caso se llama “Diagrama de Cuerpo Libre”.

Consulte con su profesor/a cual será la forma de representación pero usted siempre debe ser capaz de expresar las características de las fuerzas.

Ejemplo 1

Un cartel de 2,0Kg está colgado de una cuerda. El mismo es subido con una velocidad constante. Represente las fuerzas de sobre el cartel.

Piense y plantee sus repuestas antes de continuar.

Fuerzas: ¿Qué cuerpos realizan fuerzas sobre el cartel? Tenemos la fuerza de la Tierra [T] sobre el cartel [C] o Peso.

La fuerza “de contacto” es realizada cuerda [H] sobre el cartel [C] o Tensión.

Las características de estas fuerzas son:

Características	Peso o F. de la T/C	Tensión o F. del H/C
Nombre
Punto de Aplicación	En el centro del Cartel	Donde la cuerda toca el Cartel
Dirección	Vertical	Vertical
Sentido	Hacia Abajo	Hacia Arriba
Módulo	20N	20N
Representación

¿Por qué el Peso y la Tensión valen 20N?

1.-     Si la masa del cartel es de 2,0Kg entonces su Peso vale 20N

2.-     La velocidad del cartel es constante, no cambia y, por lo tanto, la Fuerza Neta es cero.

3.-     Dado que solo son dos fuerzas, estas deben ser opuestas siendo sus módulos iguales por lo tanto, en este caso, la Tensión también vale 20N.

Ecuaciones para Análisis Dinámico

En símbolos:

Ejemplo 2

Un borrador se mueve hacia la derecha sobre una mesa “llevado” por un dinamómetro (d). La Normal vale 1,0N, la fuerza de Rozamiento es 1,5N y la Fuerza del Dinamómetro es de 2,5N ¿Qué características tienen las fuerzas sobre el borrador? Represéntelas.

Fuerzas:

a)       Fuerza ”a distancia”: El Peso.

b)       Fuerza/s de contacto: El borrador está en contacto con la Mesa y con el Dinamómetro. A su vez la primera cumple dos funciones:

1. «Sostiene» el borrador (la Normal).
2. «Frena» (fuerza de Rozamiento).

Por lo tanto actúan 4 fuerzas sobre el borrador.

Las características de las fuerzas. El  Peso y la Normal ya las conocemos. ¿Qué características tiene la fuerza de rozamiento? ¿Y La fuerza del Dinamómetro? Nosotros le daremos las características pero Usted debe razonarlas.

Características	Peso	Normal	Rozamiento	F. Dinamómetro
Nombre
Punto de Aplicación	Centro	Mitad de la base	Mitad de la base	Donde toca
Dirección	Vertical	Vertical	Horizontal	Horizontal
Sentido	Hacia Abajo	Hacia Arriba	Hacia la Izquierda	Hacia la derecha
Módulo	1,0N	1,0N	1,5N	2,5N
Representación