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FISICA

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by

Natalia Encizo Marin

on 2 July 2014

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Transcript of FISICA

CENTRO DE MASA (CM) Y CENTRO DE GRAVEDAD (CG)
Una aplicación práctica del momento de una fuerza es la llave mecánica (ya sea inglesa o francesa) que se utiliza para apretar tuercas y elementos similares. Cuanto más largo sea el mango (brazo) de la llave, más fácil es apretar o aflojar las tuercas.
Centro de masa
TORQUE O MOMENTO DE FUERZA
centro de masa (c.m)y centro de gravedad (C.g)
Los términos "centro de masa" y "centro de gravedad ", se utilizan como sinónimos en un campo gravitatorio uniforme, para representar el punto único de un objeto o sistema que se puede utilizar para describir la respuesta del sistema a las fuerzas y pares externos.

Si estás haciendo la medida del punto centro de masa en un sistema de dos masas, la condición del centro de masa se puede expresar como

CENTRO DE MASAS PARA PARTÍCULAS
El centro de masa es el punto en el que se puede considerar que está "concentrada" toda la masa, con el objetivo de calcular por ejemplo, el "primer momento", o sea, el producto de la masa por la distancia. Para dos masas, esta distancia se calcula de la siguiente manera
Para una colección más general de N partículas esto viene a ser así:
Y cuando se entiende a tres dimensiones:
CUERPO RIGIDO
Un cuerpo rígido se define como aquel que no sufre deformaciones por efecto de fuerzas externas, es decir, un sistema de partículas cuyas posiciones relativas no cambian.
Un cuerpo rígido es una idealización, que se emplea para efectos de estudios de Cinemática, ya que esta rama de la Mecánica, únicamente estudia los objetos y no las fuerzas exteriores que actúan sobre ellos.

El Centro de Gravedad (CG) de un objeto es el punto ubicado enla posición promedio del peso del objeto


¿Que es el centro de gravedad?
Frecuentemente el CG coincide con el
Centro de Masa (CM)
El cual es considerado como la posición promedio considerado como la posición promedio de todas las partículas de masa quede todas las partículas de masa que forman a un objeto en particular forman a un objeto en particular

En general un cuerpo puede tener tres tipos distintos de movimiento simultáneamente:
De traslación a lo largo de una trayectoria
De rotación mientras se está trasladando, en este caso la rotación puede ser sobre un eje que pase por el cuerpo
De vibración de cada parte del cuerpo mientras se traslada y gira

El
Centro de Gravedad
(CG) de un objeto es el punto ubicado en la posición promedio del peso
Centro de Masa
(CM)
de un objeto es el punto ubicado en la posición promedio de la masa que compone a un objeto.
COMPARANDO
En muy pocos casos el
centro de gravedad
y el
centro de masa
no coinciden. Esto sucede en objetos
muy grandes
como la
luna
donde la gravedad puede variar de una parte a otra, de esta forma el centro de gravedad de la
Luna
esta ligeramente mas cerca de la
Tierra
que su centro de masa
El
CG
de los objetos con una forma regular, se ubica,en el punto medio, y coincide con el centro geométrico de ese objeto.

El
CG
constituye el centro de balance del objeto.E

El efecto de la fuerza de gravedad se concentra en el
CG.

LOCALIZANDO C.G
El CG de algunos objetos puede quedar localizado en un lugar donde
no existe materia de ese objeto.

Los objetos conforma de
anillo
tienen su
CG
en el centro donde no hay materia. Una pelota de fútbol tiene su centro donde
no hay materia
. Así pasa, una
silla
, o un
boomerang
etc.
EJEMPLO
¿Por qué la torre de Pizza no se cae?
La Torre inclinada de la ciudad de Pizza no se cae, debido a que su centro de gravedad no sobre pasa los límites de su base.Por siglos esta torre se ha seguido inclinando pero aún la línea vertical desde su CG no cae fuera de su base.

La regla para derribar un objeto es:
-
Si el
CG
de un objeto está por encima del área de apoyo, el objeto permanecerá de pie.

-
Si el
CG
sobrepasa la base, el objetose vuelca.

TIPOS DE EQUILIBRIO
ESTABLE INESTABLE INDIFERENTE
PONLE LIKE
INFORMACION
EQUILIBRIO INESTABLE
En el que después de una perturbación el objeto se aleja de su posición inicial (para alcanzar, usualmente, su posición de equilibrio estable).
Esta animación permite ilustrar las fuerzas presentes. La posición del centro de gravedad de estos sistemas con respecto a su soporte es el factor que determina su equilibrio.
EQUILIBRIO ESTABLE
El equilibrio es estable si el cuerpo, siendo apartado de su posición de equilibrio, vuelve al puesto que antes tenía, por efecto de la gravedad. En este caso el centro de gravedad está debajo del punto de suspensión.
EQUILIBRIO INDIFERENTE
El equilibrio es indiferente si el cuerpo siendo movido, queda en equilibrio en cualquier posición. En este caso el centro de gravedad coincide con el punto de suspensión
.
Las coordenadas del centro de masa de un sistema de partículas son

X= &
m
x
/ &
m

Y= Σ&
m
y
/ &
m


donde:
m:
es la masa de cada partícula
x:
es la abscisa de cada partícula
y:
es la ordenada de cada partícula
EJEMPLO
Es cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, el cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje.
Entonces, se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto.
ecuación:
M = F x d
En el caso específico de una fuerza que produce un giro o una rotación, muchos prefieren usar el nombre torque y no momento, porque este último lo emplean para referirse al momento lineal de una fuerza.
donde M es momento o torque
F = fuerza aplicada
d = distancia al eje de giro
El torque se expresa en unidades de fuerza-distancia, se mide comúnmente en Newton metro (Nm).
Si en la figura de la izquierda la fuerza F vale 15 N y la distancia d mide 8 m, el momento de la fuerza vale:
M = F • d = 15 N • 8 m = 120 Nm
La distancia d recibe el nombre de “brazo de la fuerza”
APLICACIÓN
Con este ejemplo vemos que el torque y la fuerza están unidos directamente

Si aplicas una fuerza a un cuerpo y en este se genera una rotación estamos en presencia de un Torque
RESUMIENDO:

•Lo ideal a la hora de generar un torque es que la distancia a la cual se aplique la fuerza se la mayor posible, llama BRAZO DE PALANCA (medido en metros) medida desde el punto de giro, que llamaremos EJE DE GIRO.

GENERA UN TORQUE EFECTIVO.
CONCLUSIONES:

Todo lo anterior visto hacer parte de nuestra cotidianidad y nunca pensamos en esto, ayuda a darnos cuenta de todo lo que tiene la física.
•Gracias a la física podemos hacer algo tan sencillo como abrir una puerta, o sentarnos sin perder el equilibrio
.

El efecto de giro de una fuerza viene dado por una magnitud llamada momento de la fuerza, que depende de la magnitud de la fuerza y de la distancia al eje de giro. En el caso de una puerta, de la fuerza con la que tiramos de ella y de la distancia desde el punto en que tiramos hasta el eje de la puerta, donde están las bisagras.
EQUILIBRIO DE
ROTACIÓN

•Las condiciones para que un Torque sea efectivo son:
1º El brazo de palanca debe ser maximo.
2ºEl ángulo formado por la Fuerza F y la superficie de contacto debe ser perpendicular ( 90º)

RESUMIENDO:
GRACIAS
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