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4º ESO Física y Química
Tema 7. Leyes de Newton
Cristina Fernández Sánchez www.nikateleco.es - [email protected]
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Tema 7. Leyes de Newton
1. Fuerzas
2. Características de las fuerzas
3. Principio de superposición. Cálculo de la fuerza resultante de un sistema
Actividad 1
4. Fuerzas cotidianas
5. Leyes de Newton
6. Dinámica del movimiento circular uniforme
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Tema 7. Leyes de Newton
1. Fuerzas Pág. 204 del libro
Fuerza es toda acción capaz de alterar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o de producir en él una deformación.
Si el cuerpo está en movimiento
Se detiene.
Ejemplo: El portero, al ejercer una fuerza
sobre el balón, detiene su movimiento.
Aumenta o disminuye su velocidad.
Ejemplo: El ciclista, al pedalear con más
intensidad, ejerce una fuerza sobre la
bicicleta para aumentar su velocidad.
Cambia la dirección de su movimiento.
Ejemplo: La jugadora, al golpear el balón en
movimiento, ejerce una fuerza sobre este
para cambiar la dirección de su movimiento.
Si el cuerpo está en reposo
Lo pone en movimiento.
Ejemplo: La locomotora ejerce
una fuerza sobre el tren y lo
pone en movimiento.
Le produce alguna deformación.
Ejemplo: La fuerza ejercida por
las manos sobre el barro lo
moldea y lo cambia de forma.
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2. Características de las fuerzas
Pág. 204 y 206 del libro
La fuerza es una magnitud con la que se mide la
interacción entre cuerpos
En este sentido, la fuerza no es algo que tengan los
cuerpos, sino que la ejercen o aplican sobre otros
La fuerza es una magnitud vectorial que se
representa por vectores
El efecto que produce una fuerza no depende
únicamente de su intensidad o módulo. También
depende de la dirección y sentido en que se ejerza, así
como de su punto de aplicación.
La fuerza se mide en el Sistema
Internacional en Newtons (N)
Un newton es la fuerza que, aplicada
sobre un cuerpo de 1kg de masa, le produce
una aceleración de 1m/s2 en su misma
dirección y sentido.
Con frecuencia también se utiliza la unidad
de medida en el Sistema Técnico: el
kilogramo-fuerza o kilopondio (kp)
1𝑘𝑝 = 9,8𝑁
Principio de superposición de
fuerzas
Establece que el efecto de cada
fuerza es independiente del de las
demás, de modo que el efecto
total es la suma de los efectos
individuales.
Fuerza neta o
fuerza resultante
Es la suma de
todas las fuerzas
que actúan sobre
un cuerpo.
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3. Principio de superposición. Cálculo de la fuerza resultante de un sistema Pág. 206 del libro
Fuerzas en la misma dirección
En el mismo sentido
Módulo:
Dirección: la misma que las fuerzas que la componen
Sentido: el mismo que las fuerzas que la componen
En sentido contrario
Módulo:
Dirección: la misma que las fuerzas que la componen
Sentido: el mismo que la fuerza de mayor módulo
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Fuerzas en distinta dirección
En dirección perpendicular
Módulo: por Pitágoras
Dirección y sentido: los obtenidos por la regla del paralelogramo
En otras direcciones (*solo entra saber dibujarla)
Módulo: se determina mediante la regla del paralelogramo. Por el extremo de cada vector se traza una paralela al otro vector. El punto
de intersección es el extremo de la fuerza resultante
Dirección y sentido: los obtenidos por la regla del paralelogramo
Actividad 1
Sin copiar el enunciado aunque sí el dibujo, hacer en la libreta el ejercicio resuelto 1 de la Pág. 206 entendiéndolo.
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4. Fuerzas cotidianas
Pág. 208-209 del libro
Fuerza de
rozamiento, 𝐹𝑟𝑜𝑧
Fuerza
normal, 𝑁
Tensión, 𝑇
Fuerza
elástica,
𝐹𝑒𝑙𝑎𝑠
Fuerza
peso,
𝑝 = 𝑚𝑔
El peso de un cuerpo en la
Tierra es la fuerza con la
que esta lo atrae.
𝑔𝑇𝑖𝑒𝑟𝑟𝑎 = 9,8𝑚/𝑠2 y se llama
aceleración de la gravedad
Cuando trasladamos un cuerpo tirando de él con cuerdas o cables,
o lo colgamos de ellos, estos se tensan
Un cuerpo elástico
deformado tiende a
recuperar su forma
original, ejerciendo una
fuerza elástica opuesta a
la que lo deforma
La normal es
perpendicular a la
superficie
sobre la que se
apoya el cuerpo
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5. Leyes de Newton Pág. 210-213 del libro
Primera ley de Newton: ley de la inercia
• Todo cuerpo permanecerá en reposo o moviéndose a velocidad constante en línea recta
(MRU), a menos que una fuerza resultante le haga cambiar.
Segunda ley de Newton: ley fundamental de la Dinámica
• Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, se producirá una aceleración
directamente proporcional a la fuerza aplicada.
• 𝑹 = 𝒎 · 𝒂
Tercera ley de Newton: ley de acción y reacción
• Si un cuerpo ejerce una acción sobre otro, el segundo, a su vez, ejerce sobre el primero,
una fuerza de igual módulo y dirección, pero de sentido contrario.
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6. Dinámica del movimiento circular uniforme (MCU) Pág. 216 del libro
Según la primera ley de Newton, si no actúa ninguna fuerza sobre un cuerpo, ¿cuál es la única forma de movimiento que puede tener?
Supón que tienes una piedra atada a un hilo y la haces girar. ¿Existe alguna fuerza que haga girar al cuerpo? Y si en el momento en que
está girando cortamos el hilo, ¿qué clase de movimiento tomará la piedra?
Conclusión: Un cuerpo solo puede moverse siguiendo una trayectoria circular si hay una fuerza que le obligue a cambiar constantemente la
dirección del vector velocidad. De lo contrario, estaría en reposo o se movería con MRU. Esa fuerza que obliga a girar recibe el nombre de
fuerza centrípeta y se representa mediante un vector dirigido hacia el centro de giro.
Este cambio constante de la dirección de la velocidad se mide mediante la aceleración normal. Entonces, aplicando la segunda ley de Newton:
𝑭𝒄 = 𝒎 · 𝒂𝒏 (𝒂𝒏 =𝒗𝟐
𝑹)