Dinámica
Selecciona un nivel de dificultad para comenzar a practicar. Los exámenes fáciles son gratuitos. Los intermedios y difíciles requieren una suscripción premium.
La dinámica estudia las causas del movimiento: las fuerzas. Mientras la cinemática describe cómo se mueven los cuerpos, la dinámica responde por qué se mueven.
Este tema es un componente habitual en la prueba Saber 11 del ICFES.
A continuación se presentan las leyes de Newton, los diagramas de cuerpo libre y los problemas más frecuentes de fuerzas.
Pasos: 1) Aislar el objeto. 2) Dibujar su peso (W = mg, hacia abajo). 3) Dibujar la normal (N, perpendicular a la superficie). 4) Agregar fricción, tensión u otras fuerzas aplicadas.
Ejemplo: Un bloque sobre una mesa horizontal. Fuerzas: peso (W) hacia abajo, normal (N) hacia arriba. Si no hay otras fuerzas, N = W y el bloque no se mueve.
Fricción cinética (fₖ): actúa cuando el objeto ya se mueve. fₖ = μₖ·N. Siempre μₖ < μₛ.
Los coeficientes de fricción (μ) dependen de los materiales en contacto y no tienen unidades.
Normal: N = mg·cosθ. Si el objeto desliza sin fricción, a = g·senθ.
Con fricción: a = g·senθ − μₖ·g·cosθ. Si a = 0, el objeto se desliza a velocidad constante.
Fuerza centrípeta: en movimiento circular, Fc = mv²/r. Siempre apunta hacia el centro. No es una fuerza nueva sino la resultante de las fuerzas existentes.
Ley de Hooke: la fuerza de un resorte es F = −kx, donde k es la constante elástica y x el estiramiento respecto a la posición natural.
Te deseamos mucho éxito en tu Preparación Saber 11.
Este tema es un componente habitual en la prueba Saber 11 del ICFES.
A continuación se presentan las leyes de Newton, los diagramas de cuerpo libre y los problemas más frecuentes de fuerzas.
Las tres leyes de Newton
Diagrama de cuerpo libre
Un diagrama de cuerpo libre (DCL) representa todas las fuerzas que actúan sobre un solo objeto.Pasos: 1) Aislar el objeto. 2) Dibujar su peso (W = mg, hacia abajo). 3) Dibujar la normal (N, perpendicular a la superficie). 4) Agregar fricción, tensión u otras fuerzas aplicadas.
Ejemplo: Un bloque sobre una mesa horizontal. Fuerzas: peso (W) hacia abajo, normal (N) hacia arriba. Si no hay otras fuerzas, N = W y el bloque no se mueve.
Fuerza de fricción
Fricción estática (fₛ): se opone al inicio del movimiento. fₛ ≤ μₛ·N. Mientras no se supere fₛ_max, el objeto no se mueve.Fricción cinética (fₖ): actúa cuando el objeto ya se mueve. fₖ = μₖ·N. Siempre μₖ < μₛ.
Los coeficientes de fricción (μ) dependen de los materiales en contacto y no tienen unidades.
Plano inclinado
Se descompone el peso en dos componentes: paralela al plano (mg·senθ) y perpendicular (mg·cosθ).Normal: N = mg·cosθ. Si el objeto desliza sin fricción, a = g·senθ.
Con fricción: a = g·senθ − μₖ·g·cosθ. Si a = 0, el objeto se desliza a velocidad constante.
Aplicaciones y problemas comunes
Poleas: la tensión en una cuerda ideal es igual en ambos extremos. Para dos masas conectadas por una polea: a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂).Fuerza centrípeta: en movimiento circular, Fc = mv²/r. Siempre apunta hacia el centro. No es una fuerza nueva sino la resultante de las fuerzas existentes.
Ley de Hooke: la fuerza de un resorte es F = −kx, donde k es la constante elástica y x el estiramiento respecto a la posición natural.
Cierre
La dinámica conecta fuerzas con aceleración mediante las leyes de Newton. Dominar los diagramas de cuerpo libre y la descomposición de fuerzas es la clave para resolver cualquier problema de dinámica.Te deseamos mucho éxito en tu Preparación Saber 11.