Principios fundamentales
Presentación del tema
Bienvenido a la segunda clase digital, en la que se aprenderá a calcular el equilibrio estático de una partícula aplicando primera ley de Newton, empezando con el cálculo de la resultante de dos fuerzas concurrentes aplicadas a una partícula mediante la suma y resta de vectores, y el principio de equilibrio, tanto en dos dimensiones como en tres dimensiones. Ya sea de forma gráfica, utilizando la ley del paralelogramo, o analítica mediante la descomposición de las fuerzas en sus componentes rectangulares. Es importante mencionar que el alumno debe dominar las funciones trigonométricas, álgebra y aritmética para la aplicación de la teoría en la solución lógica de los problemas. Entendiéndose por fuerzas concurrentes sobre una partícula: que las fuerzas actúan sobre un mismo punto. En el material complementario te muestro páginas web interactivas donde puedes comprobar la suma y la resta de vectores y la descomposición de vectores en sus componentes rectangulares.
Objetivo didáctico de la clase
- Identificar fuerzas como cantidades vectoriales que se caracterizan por un punto de aplicación, una magnitud y una dirección.
- Utilizar la ley del paralelogramo o por trigonometría para la suma y resta de dos fuerzas,
- Descomponer una fuerza en sus componentes rectangulares, F= Fxi+Fyj+Fzk
- Obtener la resultante de varias fuerzas mediante la suma algebraica de sus componentes en x, y z. Rx= ∑Fx ,Ry= ∑Fy y Rz=∑Fz,
- Obtener sus componentes rectangulares de una fuerza a partir de la magnitud y dos puntos sobre línea de acción de la fuerza obteniendo el vector unitario.
- Resuelve las tres ecuaciones de equilibrio de una partícula: ∑Fx=0 , ∑Fy=0 y ∑Fz=0
Contenido didáctico
A continuación, se presenta el contenido didáctico de acceso abierto o institucional para profundizar en el tema.
| No. | Nombre del recurso | Sinopsis | Tipo de recurso | Enlace Web |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Fuerzas en un plano | Resultante de dos fuerzas sobre una partícula, Definición de vectores, adición y suma de vectores, descomposición de una fuerza en sus componentes. | Video | [Acceder] |
| 2 | Problema resuelto 2.1 | La explicación del problema resultó en el libro con explicaciones de los pasos en relación con fuerzas en un plano, ya sea gráfica o trigonométrica. | Video | [Acceder] |
| 3 | Problema resuelto 2.2 | La explicación del problema resultó en el libro con explicaciones de los pasos en relación con fuerzas en un plano, ya sea gráfica o trigonométrica. | Video | [Acceder] |
| 4 | Problema 2.1 | Explica el procedimiento para resolver problemas de vectores | Video | [Acceder] |
| 5 | Problema 2.3 | Explica el procedimiento para resolver problemas de vectores | Video | [Acceder] |
| 6 | Componentes rectangulares de una fuerza | Vectores unitarios, adición de fuerzas sumando sus componentes rectangulares, problema resuelto | Video | [Acceder] |
| 7 | Equilibrio de una partícula | Primera Ley de equilibrio del movimiento de Newton, diagramas de cuerpo libre | Video | [Acceder] |
| 8 | Problemas | Explica el procedimiento para resolver problemas de equilibrio de una partícula. | Video | [Acceder] |
| 9 | Fuerzas en el espacio | Componentes rectangulares de una fuerza en el espacio, fuerza definida en términos de su magnitud y dos puntos sobre una línea de acción, adición de fuerzas concurrentes en el espacio. | Video | [Acceder] |
| 10 | Problemas resueltos | Problema de componentes rectangulares en 3 dimensiones | Video | [Acceder] |
| 11 | Equilibrio de una partícula en el espacio | Suma de sus componentes: ∑Fx=0 , ∑Fy=0 y ∑Fz=0 | Video | [Acceder] |
Material didáctico complementario
| No. | Nombre del recurso | Sinopsis | Tipo de recurso | Enlace Web |
|---|---|---|---|---|
| 1 | oPhysics: Interactive Physics Simulations | Suma de vectores: solamente tienes que seleccionar el vector y moverlo a la posición que requiera | Página web | [Acceder] |
| 2 | Physics Classroom – Home | Suma y resta de vectores interactiva, selecciona los vectores que se encuentran en la parte de abajo y colócalo en la cuadrícula y en automático te da la resultante | Página web | [Acceder] |
| 3 | Vector Addition and Subtraction | En el recuadro tienes que seleccionar si quieres sumar o restar y para ponerle la magnitud y la dirección a cada vector puedes deslizar el punto o poner el valor en el recuadro que corresponde a cada vector ya sea el rojo o el azul | Página web | [Acceder] |
| 4 | Componentes rectangulares de un vector | Descomponer un vector en sus componentes rectangulares | Página web | [Acceder] |
| 5 | Fuerza resultante en 3 dimensiones | Descripción de las operaciones para descomponer una fuerza en sus componentes rectangulares | Video | [Acceder] |
Resumen e ideas relevantes de la clase digital
Resuelve problemas de equilibrio de una partícula en 2 y 3 dimensiones.