1. CÁLCULO APLICADO A
LA FÍSICA I
TALLER 08
Semana 16 – Sesión 03

2. LOGRO DE LA SESIÓN
Al finalizar la sesión, el estudiante repasa los temas más
importantes trabajados durante la semana, aplicando
conservación de energía. Además, analiza el movimiento
rotacional.

3. Datos/Observaciones
¿QUÉ VEREMOS HOY?
1. TALLER PRÁCTICO DE GRUPO
2. PRACTICA CONCEPTUAL.
3. CIERRE

4. TORQUE O MOMENTO DE FUERZA
CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1
La propiedad de la fuerza para hacer girar un
cuerpo se mide con la magnitud física
conocida como torque o momento de fuerza
Por último, representado con 𝜙 el ángulo
entre las líneas de acción del vector de
posición 𝑟 y la fuerza 𝐹 , se encuentra que la
magnitud del momento de 𝐹 con respecto a 𝑂
está dada por:

5. TORQUE O MOMENTO DE FUERZA
CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1
Punto de
pivote.
Línea radial
Máximo torque positivo para una fuerza
perpendicular a la línea radial.
Un torque positivo trata de girar el objeto
en sentido antihorario.
Una fuerza que tira directamente del
pivote ejerce un torque igual a cero.
Un torque negativo trata de girar el
objeto en sentido horario.
Máximo torque negativo para una
fuerza perpendicular a la línea radial.
Una fuerza que empuja
hacia el pivote ejerce un
torque igual a cero.
Para problemas bidimensionales, donde todas las fuerzas se encuentran en el plano 𝑥𝑦, el
momento resultante con respecto al punto de pivote (eje 𝑧) puede determinarse al encontrar la
suma algebraica de los momentos causados por todas las fuerzas en el sistema.
TORQUE NETO:

6. CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1
DINÁMICA ROTACIONAL
¿Cuál es el efecto de aplicar torsión a un sólido?
El sólido adquiere aceleración angular.
El torque neto sobre un sólido es la suma de los
torques aplicados a cada partícula que conforma el
sólido:
Sobre cada partícula, la componente tangencial de
la fuerza que genera torque, también genera una
aceleración:
Multiplicando en ambos lados por 𝑟𝑖 se obtiene:
La partícula 1 está a una distancia 𝑟1
del eje de rotación y tiene una masa 𝑚1.
Las fuerzas externas ejercen un
torque neto sobre el eje de rotación,
produciendo una aceleración angular
al sólido.

7. CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1
DINÁMICA ROTACIONAL
Entonces:
Donde hemos introducido el momento de inercia:
Segunda ley de Newton del movimiento rotacional:
La partícula 1 está a una distancia 𝑟1
del eje de rotación y tiene una masa 𝑚1.
Las fuerzas externas ejercen un
torque neto sobre el eje de rotación,
produciendo una aceleración angular
al sólido.

8. CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1
MOMENTOS DE INERCIA

9. CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1
EJERCICIO 1
Un yo-yo homogéneo de radio R y masa M tiene una
cuerda enrollada alrededor, según vemos en a figura.
Sujetando el extremo libre de la cuerda a un soporte fijo,
se deja caer el disco. Hallar la aceleración

10. CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1
EJERCICIO 2
Un ingeniero estudiar el movimiento de un disco
homogéneo de radio R y masa M, sobre el que actúa una
fuerza horizontal F aplicada un punto variable a lo largo de
una línea vertical que pasa por el centro, según se indica
en la figura. Supóngase el movimiento sobre un plano
horizontal.
Hallar la Fuerza de Fricción

11. CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1
EJERCICIO 3
Un disco de masa M y radio R tiene enrollada una cuerda
en su periferia y cae partiendo del reposo mientras la
cuerda que se sostiene de su extremo se desenrolla.
Determine:
a) La aceleración de bajada del disco.
b) La tensión de la cuerda. .

12. CÁLCULO APLICADO A LA FÍSICA 1
EJERCICIO 4
Un disco de masa M y radio 2R se apoya sobre un plano
horizontal áspero de modo que puede rodar sin resbalar
con su plano vertical.
El disco tiene un resalto de radio R como se indica en la
figura, en el cual se enrolla una cuerda que se tira con
una fuerza horizontal constante F, determine:
a) La aceleración del centro de masa del disco.
b) La aceleración angular del disco.
c) La fuerza de roce.

13. ❑ Es necesario aplicar una fuerza para que
un objeto empiece a rotar.
❑ El torque neto o resultante es proporcional
a la aceleración angular.
❑ La segunda ley de Newton para la
dinámica rotacional es:
¿QUÉ APRENDIMOS HOY?

14. Datos/Observaciones
Cálculo Aplicado a la Física 1
Departamento académico de ciencias
UTP - SJL
¡GRACIAS!