Secundaria Fuerza sobre una particula conociendo trayectoria

[RafaAriza]

He supuesto que la particula tenga masa y por tanto lo unico que se me ocurre es que la segunda derivada de la posicion es la aceleracion lo que me es util para usar la 2 ley de newton, mi conclusion en ese caso seria que existe fuerza en todos los tramos excepto de
C a D donde la aceleracion por lo expuesto anteriormente es 0, y la fuerza entonces 0.

Me gustaría saber si el razonamiento es bueno o por donde habria que encaminar el problema, saludos.

[Richard R Richard]

Re: Fuerza sobre una particula conociendo trayectoria

La partícula para ir de A a B tarda un determinado tiempo entonces es válido plantearse que si la segunda derivada de la posición con respecto al tiempo ,la aceleración, tanto en coordenadas x o y es distinta de cero entonces habrá una fuerza.

Entre A y B hay cambio de dirección en la trayectoria por lo tanto hay fuerza, y en BC también

Pero el problema no habla de tiempos , por lo que veo de C a D tambien puede ir acelerando y también habrá fuerza en ese caso. Por lo que deberias hacer la salvedad sobre que condiciones son las necesarias en el movimiento para que en ese tramo haya o no fuerza.

Saludos

[RafaAriza]

Re: Fuerza sobre una particula conociendo trayectoria

La partícula para ir de A a B tarda un determinado tiempo entonces de valido plantearse que si la segunda derivada de la posición con respecto al tiempo ,la aceleración, tanto en coordenadas x o y es distinta de cero entonces habrá una fuerza.

Entre A y B hay cambio de dirección en la trayectoria por lo tanto hay fuerza, y en BC también

Pero el problema no habla de tiempos , por lo que veo de C a D tambien puede ir acelerando y también habrá fuerza en ese caso. Por lo que deberias hacer la salvedad sobre que condiciones son las necesarias en el movimiento para que en ese tramo haya o no fuerza.

Saludos

Gracias Richard, entonces si que no se ppr donde cogerlo para responderlo correctamente. ¿Cómo sería?

[arivasm]

Re: Fuerza sobre una particula conociendo trayectoria

Entiendo que sólo podemos afirmar la existencia de fuerzas en los tramos curvilíneos. En los rectilíneos tanto puede ser que no las haya o se anulen entre sí (principio de inercia) como que la resultante sea colineal con la trayectoria. En definitiva, sólo en los puntos donde haya curvatura está garantizada una resultante no nula, es decir, A y C (aunque la figura es un poco pequeña como para verlo con claridad)

[Richard R Richard]

Re: Fuerza sobre una particula conociendo trayectoria

vamos de A a B
La recta tangente bien sabes representa la primer derivada de una función en el punto. Aqui solo podemos observar como será Y con respecto a X no con respecto al tiempo pero
en A la recta tangente que por alli pasa es paralela al eje X , pero en B la recta tangente es paralela al eje Y es decir ,como para ir de A a B hubo cambio en la variable tiempo esto quiere decir que hubo cambio de velocidad tanto en X como en Y y el cambio de velocidad en el tiempo es aceleración y habiendo aceleración hay fuerza.

de B a C sucede el proceso inverso en B dijimos que la tangente en paralela al eje Y y en C será paralela al eje X , de nuevo hay cambio de velocidad pues tenia movimiento en el eje Y y ahora no lo tiene y en el eje X no tenia y ahora lo tiene.

Lo mas dificil de ver es de C a D

tienes que pensar que la trayectoria solo marca como se han unido dos puntos, como si fuera un mapa, para ir de Madrid a Barcelona , por ejemplo pero puedes ir de diferentes maneras por la misma ruta,

Una opción es ir a velocidad constante , que debe ser la misma que tiene la partícula en el eje X en el punto C. De esa manera llegaras a D sin aplicar ninguna fuerza.

Pero como te dije el problema solo te dice que debes ir de C a D y no te dice en que tiempo lograrlo. por lo que la velocidad puede ser cualquiera, e incluso puedes variarla en el camino.Ejemplo aceleras la mitad del camino y deceleras el resto, incluso aceleras todo el tiempo. nada indica a que velocidad debes llegar a D.
Por eso eres libre de elegir que tipo de movimiento puedes hacer en trayectoria rectilinea un MRU, o un MRUA.

Si escoges MRU movimiento rectilineo con velocidad uniforme , la velocidad es constante , y no hay fuerzas.
Si escoges MRA movimiento rectilineo acelerado , la velocidad no es constante en el eje X, hay fuerzas para acelerar o decelerar , aunque a la vez no hay cambio de dirección es decir no hay aceleración ni fuerza en el eje Y.


Saludos

[RafaAriza]

Re: Fuerza sobre una particula conociendo trayectoria

Gracias a ambos!

[arivasm]

Re: Fuerza sobre una particula conociendo trayectoria

Aclaro que, como me pasa en tantas ocasiones, no me di cuenta de que el enunciado pedía el razonamiento por tramos. Mi respuesta anterior pensaba en puntos.

Sólo un matiz a lo escrito por Richard respecto del tramo CD: no necesariamente la aceleración ha de ser constante. Bien podría ser variable. De todos modos, lo importante es lo que él ha escrito: no podemos concluir nada al respecto de si hay fuerza resultante o no (y entonces, para fuerzas en general).