4. Sistemas con un cuerpo
El caso más sencillo de estudio dentro de la dinámica es aquél en el que únicamente existe un cuerpo cuyo movimiento quiere estudiarse. Este tipo de problemas es fundamental, pues su método de resolución es similar al aplicado en problemas más complicados y, por lo tanto, si eres capaz de resolver un problema de un único cuerpo, te resultará evidente la forma de tratar problemas de varios cuerpos.
Con ese fin, conviene comenzar con las pautas que debes aplicar en la resolución de situaciones con sistemas dinámicos.
Actividad
Para trabajar con un único cuerpo
Cuando tengas que resolver un problema de aplicación de las leyes de la dinámica, es importante que sigas ordenadamente las siguientes pautas:
- Identifica las fuerzas que se ejercen sobre el cuerpo, así como su origen, tipo y dirección.
- Dibuja un diagrama de fuerzas lo más simple posible, pero que contenga toda la información que se haya suministrado. El punto de aplicación de todas las fuerzas será el centro geométrico del cuerpo sobre el que actúan.
- Escoge un sistema de referencia cartesiano de forma que uno de los ejes coincida con la dirección esperada de movimiento del cuerpo. La componente perpendicular al plano de movimiento se denomina Normal mientras que la paralela al mismo es la componente Tangencial.
- Descompón todas las fuerzas en sus componentes según los ejes del sistema de referencia.
- Aplica la segunda ley de Newton en cada uno de los ejes.
Ejemplo o ejercicio resuelto
Tirando a canasta
El baloncesto da mucho "juego" en Física. Siempre actúa el peso sobre el balón, pero cuando el jugador tira a canasta, aplica una fuerza sobre el balón en la dirección que le parece adecuada para anotar.
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¿Qué opinas sobre las fuerzas que actúan sobre un balón lanzado a canasta en los casos siguientes?
a) Justo después de salir de las manos del jugador.
b) Cuando está todavía ascendiendo.
c) En el momento en que alcanza el punto más alto de la trayectoria.
d) Cuando está bajando.
e) Justo antes de llegar a la canasta.
Ejemplo o ejercicio resuelto
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El cuadro colgado en la pared
Un cuadro se encuentra colgado de un clavo mediante un cordón como indica la figura. Si el peso del cuadro es de 50 N, ¿cuál es la tensión que soporta el cordón en cada extremo?
