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Segunda Ley de Newton

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Segunda Ley de Newton

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Sobre esta actividad

En este video se explica detalladamente la Segunda Ley de Newton y su aplicación práctica en la resolución de problemas de dinámica.

Creada por

Dr. Osberto Maldonado de León
Dr. Osberto Maldonado de León
Guatemala

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Segunda Ley de Newton
 

Segunda Ley de NewtonVersión en línea

En este video se explica detalladamente la Segunda Ley de Newton y su aplicación práctica en la resolución de problemas de dinámica.

por Dr. Osberto Maldonado de León
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1

¿Qué ocurre cuando la suma de todas las fuerzas que actúan sobre una masa produce una fuerza neta diferente de cero?

2

El objetivo del problema planteado en el video es calcular el valor de la masa 3 para asegurar que el sistema de tres masas acelere a una tasa de 2 m/s^2

3

Al considerar el sistema completo de las tres masas articuladas, ¿cuál de las siguientes fuerzas NO se incluye en la sumatoria de fuerzas externas por anularse internamente?

4

El coeficiente de fricción cinético entre las masas 1 y 2 con la superficie es de 0.5

5

Al montar el sistema de coordenadas cartesianas para descomponer las fuerzas del plano inclinado, ¿dónde se ubica el ángulo de inclinación Theta = 25º?

6

Las tensiones de las cuerdas se cancelan mutuamente porque se asume la dirección del movimiento (eje X) de todo el sistema articulado en conjunto

7

¿Cuáles son las fuerzas que actúan en la dirección negativa del eje X, oponiéndose al movimiento del sistema?

8

La componente del peso de la masa 2 que hala al sistema a lo largo del plano inclinado (eje X positivo) se calcula multiplicando su peso por el coseno del ángulo, es decir, m2 * g * cos de theta.

9

¿Cómo se determina el valor de la fuerza normal de la masa 2 (N 2) en la superficie inclinada según el análisis de equilibrio vertical?

10

Al despejar matemáticamente la incógnita utilizando la Segunda Ley de Newton, el valor obtenido para la masa 3 es de aproximadamente 4.14 kg.

Explicación

La segunda ley de Newton afirma que si hay una fuerza neta, la masa acelera en su misma dirección, cambiando de velocidad y rompiendo el equilibrio

El profesor señala que se requiere determinar el valor de la masa 3 que hace que este sistema acelere a exactamente 2 m/s^2

El profesor explica que las tensiones de las cuerdas se anulan mutuamente cuando consideramos el movimiento y el eje X de todo el sistema articulado en conjunto.

El coeficiente de fricción cinético indicado en el video para ambas superficies en movimiento es de 0.2.

Al pasar el eje Y por el vector del peso, se monta el ángulo de inclinación de 25 grados directamente entre el peso y dicho eje Y

La tensión de la cuerda A en una dirección se anula con su contraparte en la dirección opuesta, al igual que ocurre con la tensión de la cuerda B, al analizar el sistema de forma global.

En el eje X, las fuerzas que intentan oponerse al movimiento y frenar el sistema son las dos fuerzas de fricción correspondientes a las masas sobre el plano

El peso en la dirección X positiva se descompone utilizando la función seno (m 2 * g * sin de (theta)); el coseno se reserva para la componente Y en equilibrio con la normal.

Como en el eje Y el sistema está en equilibrio (primera ley de Newton), la normal 2 se equilibra exactamente con la componente Y del peso: m 2 * g * cos de theta.

Tras sustituir los valores numéricos de las masas, ángulos y fricciones en la ecuación, se obtiene que la masa 3 requerida es de aproximadamente 4.14 kg o (4 kg).

 
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