lunes, 17 de septiembre de 2007

Cinemática y Dinámica

La Cinemática estudia las CARACTERÍSTICAS de los fenómenos que ocurren. Se basa en fórmulas que describen los movimientos de los cuerpos.
La Dinámica estudia las CAUSAS de estos fenómenos (fuerzas). Se basa en vectores que indican la dirección de las fuerzas; la trigonometría, que permite descomponer el vector en los ejes más convenientes; y algunas fórmulas que establecen relaciones entre la fuerza, el trabajo, la energía, etc.

En Cinemática podemos encontrar varios tipos de movimientos. La fórmula del desplazamiento del MRU es una lineal, mientras que la velocidad es una constante y la aceleración es nula. La fórmula del desplazamiento en MRUV es una cuadrática, mientras que la fórmula de la velocidad es una lineal y la aceleración es una constante. La caída libre y el tiro vertical son casos particulares de MRUV, donde la aceleración es la gravitatoria (10 m/s^2)

MRU
x = v.t + x(0)

MRUV
v = a.t + v(o)
x = a.t^2/2 + v(0).t + x(0)

En Dinámica basaremos todo en una fórmula básica que indica que la sumatoria de todas las fuerzas es igual al producto entre la masa del cuerpo y su aceleración. Aplicaremos esta fórmula a cada uno de los ejes, descomponiendo tanto la aceleración como cada una de las fuerzas en la componente que le corresponde. Recordar que la masa no es lo mismo que el peso.

EF = m.a
P = m.g

Ejemplo de descomposición de las fuerzas en 2 ejes:
En esta figura tenemos las fuerzas Normal, Peso y Rozamiento. Debemos descomponer la fuerza peso.




E
Fy = N – Py = N - P.sen a
EFx = Px – Froz = P.cos a – Froz

siendo a el valor del ángulo entre Py y la vertical, que es el mismo que entre el plano inclinado y la horizontal. Tomamos como eje x el plano inclinado y como eje y su perpendicular (los ejes elegidos siempre deben ser perpendiculares entre sí para poder aplicar las leyes de la trigonometría).

Froz = M.N
M = constante de rozamiento
N = Normal (fuerza que le ejerce a un cuerpo el plano sobre el cual está apoyado)

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