En la página correspondiente se han subido dos nuevos documentos con problemas curiosos y originales de la parte de Dinámica y de Energía, trabajo y calor de la materia de Física de 1º de bachillerato propuestos por el autor en los exámenes planteados desde el cursos 2004/2005 hasta el curso 2022/2023.
He de decir nuevamente que, tras incluirlos en este documento, me he vuelto a dar cuenta que hay ejercicios y problemas bastante curiosos y originales que me han hecho pensar cómo era posible que se me ocurriesen esas ideas.
Se ha publicado en la página correspondiente una nueva actividad (41) de la unidad 8, "Dinámica", parte II, "Dinámica del movimiento circular", de la materia de Física y Química de 1º de bachillerato, formatos PDF y MP4. Esta actividad junto a otras se puede ver en el manual correspondiente.
Esta actividad trata de la dinámica del movimiento circular y de la fuerza centrípeta.
* En el estudio del movimiento circular uniforme, hemos visto que la velocidad del móvil no cambia de módulo pero cambia constantemente de dirección. El móvil tiene una aceleración que está dirigida hacia el centro de la trayectoria, denominada aceleración normal y cuyo módulo es a_n = v^2/R.
* La segunda ley de Newton afirma, que la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo que describe un movimiento circular uniforme es igual al producto de la masa por la aceleración normal:
∑F = m · a_n → R = m · a_n = m · v^2/R
Desde el punto de vista de un observador inercial, el móvil describe un movimiento circular uniforme. El móvil cambia constantemente la dirección de la velocidad, aunque su módulo permanece constante. La fuerza necesaria para producir la aceleración normal es (fuerza centrípeta):
F = m · a_n = m · v^2/R = m · ω^2 · R
Desde el punto de vista del observador no inercial situado en el móvil, éste está en equilibrio bajo la acción de dos fuerzas. La fuerza de interacción correspondiente y una fuerza de inercia que se denomina fuerza centrífuga. La fuerza centrífuga es el producto de la masa por la aceleración centrífuga
F_centrífuga = F_c = - m · a_c → F_c = - m · a_c = - m · ω^2 · R
La fuerza centrífuga, no describe ninguna interacción entre cuerpos, como la tensión de una cuerda, el peso, la fuerza de rozamiento, etc. La fuerza centrífuga surge al analizar el movimiento de un cuerpo desde un sistema de referencia no inercial (acelerado) que describe un movimiento circular uniforme.
Se ha publicado en la página correspondiente la segunda actividad (3 examen 2015) de la unidad 8, "Principios de la dinámica", de la materia de Física y Química de 1º de bachillerato, formatos PDF y MP4.
Esta actividad trata de la dinámica del movimiento de un cuerpo que se desliza por un plano inclinado.
* Dinámica: parte de la Física que estudia los movimientos teniendo en cuenta las causas que los producen. * Principios de la dinámica (clásica): Isaac Newton en 1687 para sistemas inerciales: Primer principio de la dinámica, primera ley de Newton o principio de inercia: Enunciado: cuando la fuerza neta o resultante que actúa sobre un cuerpo es cero, el cuerpo mantiene su estado de movimiento: si estaba en reposo, continúa en reposo; y si estaba en movimiento, seguirá moviéndose con MRU. A destacar: un cuerpo puede estar en movimiento cuando no actúan fuerzas sobre él, y puede encontrarse en reposo aunque actúan fuerzas sobre él. Conceptos: Fuerza: como causa de los cambios de movimiento. Inercia: propiedad de los cuerpos materiales que nos indica la oposición que presentan a cambiar el estado de movimiento que poseen o que nos indica la tendencia que tienen a mantener el estado de movimiento que llevan la magnitud que mide la inercia de un cuerpo es la masa inerte. Segundo principio de la dinámica, segunda ley de Newton o principio fundamental de la dinámica: Enunciado: la aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la resultante de las fuerzas que actúan sobre él, estando dirigida en la misma dirección y sentido. Matemáticamente: R =∑F = m·a Constante de proporcionalidad: la masa inerte, m, es la relación constante entre la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y la aceleración que adquiere. m =|F_1|/|a_1| = |F_2|/|a_2| = |F_3|/|a_3| =⋯=constante Masa inerte: medida de la inercia de un cuerpo. Unidades: kg (kilogramo) en el SI. Definición de la unidad de fuerza en el SI: un newton (N) es la fuerza que actuando sobre un kilogramo de masa le imprime una aceleración de 1 m·s-2 en su misma dirección y sentido Þ 1 N = 1 kg · 1 m·s-2. El primer principio o principio de inercia es un caso particular del 2º: resultante igual a cero Þ aceleración igual a cero Þ reposo o MRU. Tercer principio de la dinámica, tercera ley de Newton o principio de acción y reacción: Enunciado: cuando un cuerpo ejerce sobre otro una fuerza (acción), este, al mismo tiempo, ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido contrario (reacción). Matemáticamente: F_12 = - F_21 Las fuerzas aparecen por parejas, no están aisladas (interacción). Aspectos a tener en cuenta: las fuerzas se ejercen sobre cuerpos distintos y no se pueden anular. las fuerzas se ejercen al mismo tiempo, son simultáneas.
Se ha publicado en la página correspondiente la primera actividad (1 examen 2015) de la unidad 8, "Principios de la dinámica", de la materia de Física y Química de 1º de bachillerato, formatos PDF y MP4.
Esta actividad trata de la dinámica del movimiento de dos cuerpos unidos por una cuerda.
* Dinámica: parte de la Física que estudia los movimientos teniendo en cuenta las causas que los producen. * Principios de la dinámica (clásica): Isaac Newton en 1687 para sistemas inerciales: Primer principio de la dinámica, primera ley de Newton o principio de inercia: Enunciado: cuando la fuerza neta o resultante que actúa sobre un cuerpo es cero, el cuerpo mantiene su estado de movimiento: si estaba en reposo, continúa en reposo; y si estaba en movimiento, seguirá moviéndose con MRU. A destacar: un cuerpo puede estar en movimiento cuando no actúan fuerzas sobre él, y puede encontrarse en reposo aunque actúan fuerzas sobre él. Conceptos: Fuerza: como causa de los cambios de movimiento. Inercia: propiedad de los cuerpos materiales que nos indica la oposición que presentan a cambiar el estado de movimiento que poseen o que nos indica la tendencia que tienen a mantener el estado de movimiento que llevan la magnitud que mide la inercia de un cuerpo es la masa inerte. Segundo principio de la dinámica, segunda ley de Newton o principio fundamental de la dinámica: Enunciado: la aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la resultante de las fuerzas que actúan sobre él, estando dirigida en la misma dirección y sentido. Matemáticamente: R =∑F = m·a Constante de proporcionalidad: la masa inerte, m, es la relación constante entre la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y la aceleración que adquiere. m =|F_1|/|a_1| = |F_2|/|a_2| = |F_3|/|a_3| =⋯=constante Masa inerte: medida de la inercia de un cuerpo. Unidades: kg (kilogramo) en el SI. Definición de la unidad de fuerza en el SI: un newton (N) es la fuerza que actuando sobre un kilogramo de masa le imprime una aceleración de 1 m·s-2 en su misma dirección y sentido Þ 1 N = 1 kg · 1 m·s-2. El primer principio o principio de inercia es un caso particular del 2º: resultante igual a cero Þ aceleración igual a cero Þ reposo o MRU. Tercer principio de la dinámica, tercera ley de Newton o principio de acción y reacción: Enunciado: cuando un cuerpo ejerce sobre otro una fuerza (acción), este, al mismo tiempo, ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido contrario (reacción). Matemáticamente: F_12 = - F_21 Las fuerzas aparecen por parejas, no están aisladas (interacción). Aspectos a tener en cuenta: las fuerzas se ejercen sobre cuerpos distintos y no se pueden anular. las fuerzas se ejercen al mismo tiempo, son simultáneas. En los minutos 6:43 y 8:27 se explica y resuelven respectivamente los apartados a y b del problema haciendo uso de una simulación de GeoGebra en la página de oPhysics:
https://ophysics.com/f3.html
