fuerzas
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FuerzasFuerzas
¿ COMO LO ¿ COMO LO REPRESENTAMOS ?REPRESENTAMOS ?
Dado que las fuerzas Dado que las fuerzas tienen:tienen:– DIRECCIÓNDIRECCIÓN– SENTIDOSENTIDO– INTENSIDADINTENSIDAD– PUNTO DE APLICACIÓNPUNTO DE APLICACIÓN
Las representamos con Las representamos con flechas, que las flechas, que las denominamos denominamos
dirección
sentido
punto de aplicación
intensidad
VECTORESVECTORES
PUEDEN ACTUAR:PUEDEN ACTUAR: Por contactoPor contacto A distanciaA distancia
La atracción entre la La atracción entre la Tierra y la luna...Tierra y la luna...
Es un Es un ejemplo ejemplo de fuerza de fuerza que actúa que actúa
A DISTANCIAA DISTANCIA
Tocar Tocar el el
timbre...timbre...
son ejemplos son ejemplos de fuerzas de fuerzas que actúanque actúan
POR POR CONTACTOCONTACTO
o golpear la o golpear la
pelotapelota......
Las fuerzas actúan Las fuerzas actúan por por parejasparejas
Cuando tocamos Cuando tocamos el timbre... el timbre...
fuerza de acción
fuerza de reacción: nos deforma el dedo
O cuando se lanza O cuando se lanza un cohete.un cohete.
fuerza de acción
fuerza de reacción: impulsa el cohete
Medimos las fuerzasMedimos las fuerzas
La unidad La unidad de medida de medida es el es el NEWTONNEWTON
N40 kg
400 N
La Tierra atrae el objeto con una fuerza de 400 N porque la gravedad aquí vale 10 N/kg.
Las fuerzas Las fuerzas se miden con se miden con elel DINAMÒMETRODINAMÒMETRO
El peso es una fuerzaEl peso es una fuerza
Se calcula Se calcula multiplicando multiplicando la masa por la masa por la gravedad:la gravedad:
Peso = m · Peso = m · gg
El peso es la El peso es la fuerza con la fuerza con la que la Tierra que la Tierra atrae a los atrae a los cuerpos.cuerpos.
La gravedad en la La gravedad en la Tierra vale Tierra vale 10 N/kg10 N/kg..
2 kg
Peso = 20 N
DIFERENCIAS ENTRE MASA Y PESO
MASA PESO
-Magnitud vectorial-Magnitud escalar
-Se mide con una balanza (en el S.I. en kg)
-Es invariable
-Magnitud escalar
-Se mide con una balanza (en el S.I. en kg)
-Es invariable
-Se mide con el dinamómetro (en el S.I. en N por ser una fuerza)
-Se mide con el dinamómetro (en el S.I. en N por ser una fuerza)
-Es variable porque depende del lugar de universo en el que esté el cuerpo
-Es variable porque depende del lugar de universo en el que esté el cuerpo
Recuerda:Recuerda:
Las fuerzas causanLas fuerzas causan ......
Las fuerzas cambianLas fuerzas cambian ......
deformacionesdeformaciones
el movimiento de los el movimiento de los cuerposcuerpos
Si quieres recordar más...
Si quieres continuar...
¿ QUÈ HACEN LAS ¿ QUÈ HACEN LAS FUERZAS ?FUERZAS ?
Causan Causan deformacionesdeformaciones
el corcho, que estaba quieto, sale “disparado”
el dedo hace que la plastilina cambie de forma
Cambian el estado Cambian el estado de movimiento de de movimiento de los cuerposlos cuerpos
Por ejemplo:Por ejemplo:
¿Cambio de ¿Cambio de movimiento o movimiento o deformación?deformación?
RecuerdRecuerda:a:
Las fuerzas Las fuerzas actúan por actúan por parejas parejas (siempre)(siempre)..
La mujer no cae porque el hombre hace una fuerza.
El hombre no cae porque la mujer hace una fuerza.
La mujer no cae porque la silla hace una fuerza.
La silla se deforma porque la mujer hace una fuerza.
Las dos fuerzas son iguales y de sentido
contrario.
Esta fuerza es su peso (en Newton)
Las dos fuerzas actúan sobre
cuerpos diferentes.
Las fuerzas se pueden Las fuerzas se pueden sumarsumar
Cuando sobre un cuerpo actúa más de una Cuando sobre un cuerpo actúa más de una fuerza, las podemos sumar.fuerza, las podemos sumar.
La suma de todas las fuerzas es la La suma de todas las fuerzas es la fuerza fuerza resultanteresultante. .
500 N
450 N 450 + 500 = 950 N
5,5 N 5,5 N
¿Cuanto vale la ¿Cuanto vale la fuerza fuerza resultanteresultante??
5,5 N3 N 2,5 N
5,5 N
5,5 N
3,4 N
3,2 N
LAS LAS FUERZASFUERZAS
causan deformacion
es
causan deformacion
es
Cambian el movimientoCambian el movimiento dinamómetrodinamómetro
Se miden con el dinamómetro
por contacto
por contacto
a distanciaa distancia
Actúan
por parejas
por parejas
Pero siempre
VECTORESVECTORES
Se representan
con
sumarsumar
fuerza resultan
te
fuerza resultan
te
Se pueden
Y se obtiene la
Isaac Newton (1642-Isaac Newton (1642-1727)1727)
Estudió el efecto Estudió el efecto de las fuerzas de las fuerzas sobre los sobre los cuerpos.cuerpos.
Resumió sus Resumió sus conclusiones en conclusiones en tres leyestres leyes::
Primera ley de Newton:Primera ley de Newton: Si sobre un cuerpo:Si sobre un cuerpo:
– No actúa ninguna fuerza No actúa ninguna fuerza – O bien todas las fuerzas O bien todas las fuerzas
se anulan, entre ellas.se anulan, entre ellas.
Fuerza que hace la mesa (reacción)
Peso (acción)
Entonces este Entonces este cuerpo:cuerpo:– No se mueve No se mueve – O bien lo hace con O bien lo hace con
velocidad velocidad constante.constante.
Que todo cuerpo continúa en estado de Que todo cuerpo continúa en estado de reposo o en movimiento rectilíneo uniforme reposo o en movimiento rectilíneo uniforme mientras no haya ninguna fuerza externa mientras no haya ninguna fuerza externa que lo modifique. que lo modifique.
La tendencia que tienen los objetos de La tendencia que tienen los objetos de mantener su estado de movimiento se la mantener su estado de movimiento se la llama llama inercia.inercia.
La inercia es afectada por la masa La inercia es afectada por la masa directamente, a mayor masa, mayor inercia.directamente, a mayor masa, mayor inercia.
Segunda ley de Segunda ley de Newton:Newton:
Si sobre un cuerpo Si sobre un cuerpo actúa una actúa una fuerza fuerza resultante,resultante, entonces entonces– La velocidad del cuerpo La velocidad del cuerpo
varía, es decir, aparece varía, es decir, aparece una una aceleración.aceleración.
– El valor de esta El valor de esta aceleración depènde aceleración depènde de la de la masamasa del cuerpo del cuerpo
La relación es:La relación es:
F = m · a
m = 1.000 kg
m = 4.000 kg
a = 2 m/s2
a = 0,5 m/s2
F = 2.000 N
2° Ley de Newton: relación entre 2° Ley de Newton: relación entre
fuerza y aceleración (F= m · afuerza y aceleración (F= m · a))
"La aceleración de un cuerpo es "La aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la directamente proporcional a la magnitud de la fuerza aplicada e magnitud de la fuerza aplicada e inversamente proporcional a la inversamente proporcional a la masa del cuerpo".masa del cuerpo".
Esta ley se resume en la ecuación: Esta ley se resume en la ecuación: F = m · a F = m · a
(a = aceleración; (a = aceleración; F = fuerza; m = masa)F = fuerza; m = masa)
Tercera ley de Newton:Tercera ley de Newton: Siempre que Siempre que
sobre un cuerpo sobre un cuerpo actúa una actúa una fuerza, este fuerza, este hace otra igual y hace otra igual y de sentido de sentido contrario.contrario.
La mujer no cae porque el hombre hace una fuerza.
El hombre no cae porque la mujer hace una fuerza.
En estas parejas de fuerzas se puede En estas parejas de fuerzas se puede distinguir una fuerza que actúa sobre un distinguir una fuerza que actúa sobre un objeto y otra que es la respuesta de ese objeto y otra que es la respuesta de ese objeto a la fuerza que siente. Se les llama objeto a la fuerza que siente. Se les llama fuerza de acción y fuerza de reacción.fuerza de acción y fuerza de reacción.
Para cada acción existe siempre una Para cada acción existe siempre una reacción igual pero en sentido opuesto.reacción igual pero en sentido opuesto.
Fuerza de acción y reacciónFuerza de acción y reacción
CONSECUENCIAS DE LAS LEYES DE NEWTON
INERCIA.— Es una propiedad que tienen los cuerpos de oponerse a cualquier cambio en su estado de reposo o movimiento
La medida cuantitativa de la inercia de un cuerpo es la MASA INERCIAL
NEWTON.—Es la fuerza que actuando sobre un kilogramo de masa le produce una aceleración de 1 m/s2
Isaac Newton
1N = 1kg x 1m/s2
PESO.—Es la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos
Es una magnitud vectorial cuyo módulo es:
La dirección es vertical; el sentido, hacia abajo y el punto de aplicación se llama centro de masas o de gravedad.
|P | = m |g ||P | = m |g | P P
GAVITROPISMOGAVITROPISMO Es una respuesta de la planta ante la Es una respuesta de la planta ante la
gravedad. Las raíces se desarrollan hacia gravedad. Las raíces se desarrollan hacia el interior de tierra, facilitándose así, la el interior de tierra, facilitándose así, la captación de nutrientes (agua y sales captación de nutrientes (agua y sales minerales) por su parte. minerales) por su parte.
Es una variedad de tropismo, y como tal, Es una variedad de tropismo, y como tal, refleja una respuesta de la planta ante la refleja una respuesta de la planta ante la presencia de un determinado estímulo. En presencia de un determinado estímulo. En este caso, el estímulo sería la acción de la este caso, el estímulo sería la acción de la gravedad, y la respuesta se manifestaría gravedad, y la respuesta se manifestaría en los posibles cambios de dirección que en los posibles cambios de dirección que experimente la raíz de la misma.experimente la raíz de la misma.
CAIDA LIBRECAIDA LIBRE
Es el movimiento vertical que realizan los Es el movimiento vertical que realizan los cuerpos en el vacío.cuerpos en el vacío.
¿Por qué en el vacío? porque si un cuerpo ¿Por qué en el vacío? porque si un cuerpo es soltado en un medio como por ejemplo es soltado en un medio como por ejemplo el aire, éste se opone al libre movimiento el aire, éste se opone al libre movimiento del cuerpo y por consiguiente, el del cuerpo y por consiguiente, el movimiento no sería de caída libre.movimiento no sería de caída libre.
ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD (g)(g)
Es aquella aceleración con la cual caen los cuerpos. Su Es aquella aceleración con la cual caen los cuerpos. Su valor depende íntegramente del lugar en que se tome. valor depende íntegramente del lugar en que se tome.
g= 9,8 g= 9,8 m/s2m/s2 APROX 10 APROX 10m/s2m/s2
FÓRMULAS DE CAÍDA LIBREFÓRMULAS DE CAÍDA LIBREPuesto que el movimiento de caída libre es un caso particular Puesto que el movimiento de caída libre es un caso particular
del M.R.U.V.; las fórmulas serán las mismas,del M.R.U.V.; las fórmulas serán las mismas,con la diferencia de que la aceleración ya es conocida (g).con la diferencia de que la aceleración ya es conocida (g).
g= 10 m/s2 g= 10 m/s2 v0= 0 m/s (lo dejo caer, no lo v0= 0 m/s (lo dejo caer, no lo
empujo) empujo) vf= g.t vf= g.t
h = g. th = g. t22 /2 /2
PROBLEMAS PROBLEMAS PROBLEMAS PROBLEMAS 1.¿Qué aceleración adquiere un cuerpo de 10
Kg. de masa si sobre él actúa una fuerza de 15 newton?
2.¿Qué fuerza debe ejercerse sobre un cuerpo de 18 g de masa para que se acelere razón 2m /seg2?
3.Una fuerza de 57 newton actúa sobre un cuerpo y éste se acelera a razón de 3m/seg2. ¿Cuál es la masa del cuerpo y cuánto se aceleraría si la fuerza aplicada fuera de 3,6 newton?
ProblemasProblemas 1) Desde el balcón de un edificio se deja caer una manzana y 1) Desde el balcón de un edificio se deja caer una manzana y
llega a la planta baja en 5 s.llega a la planta baja en 5 s.a) ¿Desde qué piso se dejo caer, si cada piso mide 2,88 m?.a) ¿Desde qué piso se dejo caer, si cada piso mide 2,88 m?.b) ¿Con qué velocidad llega a la planta baja?.b) ¿Con qué velocidad llega a la planta baja?.
Respuesta: a) 43 b) 50 m/s Respuesta: a) 43 b) 50 m/s 2) Si se deja caer una piedra desde la terraza de un edificio y 2) Si se deja caer una piedra desde la terraza de un edificio y
se observa que tarda 6 s en llegar al suelo. Calcular:se observa que tarda 6 s en llegar al suelo. Calcular:a) A qué altura estaría esa terraza.a) A qué altura estaría esa terraza.b) Con qué velocidad llegaría la piedra al piso.b) Con qué velocidad llegaría la piedra al piso.
Respuesta: a) 180 m b) 60 m/s Respuesta: a) 180 m b) 60 m/s 3) ¿De qué altura cae un cuerpo que tarda 4 s en llegar al 3) ¿De qué altura cae un cuerpo que tarda 4 s en llegar al
suelo?. suelo?.
4) Un cuerpo cae libremente desde un avión que viaja a 1,96 4) Un cuerpo cae libremente desde un avión que viaja a 1,96 km de altura, cuánto demora en llegar al suelo?. km de altura, cuánto demora en llegar al suelo?.