LES FORCES2º E.S.O. CIÈNCIES NATURALS

Laura Juan Costa

Cristina Borrego Calderón

AVALUACIÓ

�30% Actitud de treball en classe i participació�10% Resums d'estudi.�10% Joc de rol�50% Examen�50% Examen

LES FORCES

Es mesuren en Causen la

Unitat SINewton (N)

Pressió

Poden ser

De llarg abast De curt abast

Amb el

dinamòmetre

Electromagnètica

Gravitatòria

Com el

pes

Força forta

Força dèbil

Na Marta és una noia de 13 anys, no fares que cap de nosaltres no fóssimcapaços de fer: des de que es despertafins que s'aixeca passa una bonaestona. Quan aconsegueix aixecar-se,obre les cortines i aixeca les persianes,es dutxa, es vesteix i esmorza. Va al col� legi, on passa moltes hores asseguda� legi, on passa moltes hores assegudaa la cadira, sense que aquestas'enfonsi! i recolzant el cap primer enun braç i després en un altre. A latarda, alguns dies, pràctica bàsquet ialtres va a classes d'anglès. Al llarg detot un dia, hi ha moltes forcesimplicades.

� A les fotografies, quines forces hi observes i quins efectes tenen?

� És el mateix la massa i el pes?� Quina força manté la Terra en òrbita al voltant del

Sol?

QUÈ ÉS UNA FORÇA?

Força: interacció entre dos cossos. No és cosa d’un sol cos. Es produeix quan els cossos es posen en contacte o interactuen a distància (exemple imants).

Tipus de forces: - Força gravitatòria (responsable del pes)- Força electromagnètica

- Forces nuclears: forta i dèbil (responsables l’estabilitat dels nuclis atòmics)

POSA TRES EXEMPLES DE CADA: SITUACIONS ON HI

HAGI FORÇA PER CONTACTE I FORÇA A DISTÀNCIA.

La Marta és esquerrana i està acostumada allençar la pilota amb la mà esquerra. Avegades li agrada provar-ho també amb lamà dreta però no ho fa gens bé. La pilota vacap on ella vol però no hi arriba i es preguntasi deu ser perquè té més força a la màesquerra que a la mà dreta.esquerra que a la mà dreta.

“AMB QUINA MÀ TINC MÉS FORÇA? COM HO PODRIA SABER?”

Al vídeo que heu visualitzat es fan mesures de forces.

VIDEO: https://www.youtube.com/watch?v=rc73bTrc6LI

1) Com ho fa? Quin procediment utilitza per anar mesurant les forces?

2) Quins resultats s’obtenen de l’experiment? Que succeeix amb la molla? Per què passa això?

3) Quines conclusions en treus?

COMPARACIÓ DE FORCES. LLEI DE HOOKE

� Llei de Hooke: la força aplicada a una molla i la deformació produïda són directament proporcionals.

MESURA I UNITAT DE LES FORCES

� La unitat de força en el Sistema Internacional és el newton i el seu símbol és N.

� 1N~ força que hem de fer a la Terra per aixecar una massa d’uns 100g

� Dinamòmetre és un aparell que permet mesurar forces.

“Ma mare m’acaba d’esbroncar de valent, m’hadit que com no endreci tota l’habitació i la deixineta estaré castigada i no em deixarà anar abasquet. La veritat que endreçar és unmoment, però per moure els mobles per fer nethe de fer molta de força i quasi no puc!”

REPRESENTACIÓ I ELEMENTS DE LES

FORCES:

Les forces es representen mitjançant fletxes o

vectors.

� Intensitat es representa per la longitud del vector.� Punt d’aplicació de la força és l’origen del vector.� Punt d’aplicació de la força és l’origen del vector.� Direcció de la força és la mateixa que la del vector.� Sentit de la força l’indica la punta de la fletxa del

vector.

COMPOSICIÓ DE LES FORCES:

La resultant de dues forces o més és una força única que produeix el mateix efecte que totes elles.

No puc més, això que ho faci un altre perquè jo no puc! Amb el que pesen aquests mobles, no entenc com no entenc com no s'enfonsa el terra!

Marta acaba d’arribar a casa de jugar abasquet i es sent realment cansada. Ha deixatla bossa al terra de l’habitació i s’ha deixatcaure dalt del llit. Això, l’ha fet començar apensar en la força que fa que les coses caiguina terra.

“L’altre dia a la classe de ciències naturals ensexplicaven que tot això era cosa de la massaexplicaven que tot això era cosa de la massadels cossos i la gravetat. La veritat es que noho vaig acabar d’entendre, però jo avui emsento molt pesada”.

PES DELS COSSOS

� Diferència entre pes i massa:� Pes d’un cos a la Terra, és la força amb què la Terra l’atrau.

Depèn del lloc i la altitud.P= m � g

� Massa: quantitat de matèria que conté un cos, no varia i no depèn del lloc on es troba el cos.

Gravetat: força d’atracció que la Terra exerceix sobre � Gravetat: força d’atracció que la Terra exerceix sobre els cossos.

� Centre de gravetat d’un cos és el punt d’aplicació del seu pes.

http://www.youtube.com/watch?v=xM9rZj2qQkchttp://www.youtube.com/watch?v=DnecS4J7GLw

RESUMEN DE ESTUDI

� Pes d’un cos:

P = m� g

p: pes del cosm: massa del cosg: gravetat del planeta; paràmetre que depèn de la massa

total del planeta i del seu radi o distància al centre.total del planeta i del seu radi o distància al centre.

Exemple: una persona d’una massa de 70 kg, pesa en la Terra 686N i en la Lluna 112N.

P = 70kg� 9,8 N/kg = 686NP = 70kg� 1,6 N/kg = 112N

CONCORDAR-DISCORDAR

1. Només la Terra, és capaç d'atreure els cossos i per això ens mantenim en la superfície terrestre.

2. El pes i la massa són el mateix, per la qual cosa pesem igual en qualsevol lloc.

3. Una força no es produeix mai a distància, no seria perceptible.seria perceptible.

4. La Maria i la Paula estan empenyent el seu cotxe perquè s’ha quedat sense bateria. La força resultant que apliquen serà la suma entre ambdues forces.

5. Si Cristina empeny a Laura, només és Cristina la que exerceix una força sobre Laura. Laura no fa res.

“LA GRAVETAT ZERO”

� Has sentit a parlar de gravetat zero?

� Busca informació sobre el significat d’aquesta expressió i formeu grups heterogeni 3-4 formeu grups heterogeni 3-4 alumnes.

� www.ecasals.net trobaràs una llista de pàgines web que et poden ajudar a resoldre aquesta activitat.

“LA GRAVETAT ZERO”

�Què és la gravetat zero?�Sabries dir on té lloc?�Qui estan exposats a ella i quins Qui estan exposats a ella i quins

efectes té per ells? �Podries citar alguna

conseqüència amb relació amb el que s’ha vist en el tema.

RESUMEN DE ESTUDIO

� Generalmente asociamos fuerza a esfuerzo muscular.� Una fuerza produce un movimiento o una deformación

de los cuerpos implicados.� Una fuerza a veces no podemos verla, solo observar los

efectos que produce:� Deformar los cuerpos, cambiarlos de forma.� Deformar los cuerpos, cambiarlos de forma.� Modificar la velocidad de los cuerpos, cambie de

dirección.

� Una fuerza es siempre una acción que ejerce un cuerpo sobre otro.� Tocándolo: fuerza por contacto.

� Manteniéndose separado: fuerza a distancia.

RESUMEN DE ESTUDIO

� Para comparar o medir fuerzas, aplicamos la Ley de Hooke:� La fuerza aplicada a un muelle (cantidad de pesos

colocados) y la deformación producida son directamente proporcional.

� La gráfica de la relación entre estas magnitudes es una recta.recta.

� El dinamómetro es el aparato con el que se mide una fuerza. Generalmente consiste en un muelle dentro de un tubo cilíndrico con una escala de valor de la fuerza aplicada.

� El Newton es la unidad de medida en el S.I de la fuerza. Es la fuerza que hay que ejercer en la Tierra para levantar una masa de unos 100 g.

RESUMEN DE ESTUDIO

� La materia conocida interacciona a través de cuatro fuerzas fundamentales:

De gran alcance:- Fuerza gravitatoria

- Fuerza electromagnética

:De corto alcance:- Fuerza nuclear débil

- Fuerza nuclear fuerte

RESUMEN DE ESTUDIO

� Fuerza gravitatoria: según Isaac Newton es la fuerza que hace que la Luna gire alrededor de la Tierra y la que atrae los objetos hacia la Tierra cuando los dejamos caer.

� MASA: es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. No varia ni depende del lugar donde se encuentre el cuerpo. Es una propiedad general de toda la materia y es la causa de la atracción producida entre los cuerpos (F gravitatoria), es decir, todos los cuerpos con masa se atraen entre sí.

� PESO de un cuerpo: es la F gravitatoria que hace el planeta sobre el cuerpo (depende del cuerpo y del planeta).� Peso de un cuerpo en la Tierra: fuerza con la que la Tierra atrae al cuerpo; depende del lugar y la altitud.

RESUMEN DE ESTUDIO

� Peso de un cuerpo:

P = m� g

p: peso del cuerpom: masa del cuerpog: gravedad del planeta; parámetro que depende de la

masa total del planeta y de su radio o distancia al centromasa total del planeta y de su radio o distancia al centro

Ej: una persona de una masa de 70 kg, pesa en la Tierra 686N y en la Luna 112N.

P = 70kg� 9,8 N/kg = 686NP = 70kg� 1,6 N/kg = 112N

RESUMEN DE ESTUDIO

� Las fuerzas son magnitudes vectoriales

� El efecto de una fuerza depende de:� La intensidad de la fuerza� La dirección

� El sentido

� El punto de aplicación

� Una fuerza se representa con una flecha dibujada sobre el cuerpo que actúa. La flecha tiene la misma dirección y sentido que la fuerza que representa y su longitud es la intensidad de dicha fuerza.

� Estas flechas son vectores, por eso decimos que son magnitudes vectoriales.

RESUMEN DE ESTUDIO

� Fuerza resultante: normalmente los cuerpos reciben la acción de más de una fuerza. Denominamos fuerza resultante al efecto que provoca el conjunto de fuerzas que actúan sobre un cuerpo.

- Si tienen igual dirección y sentido: la intensidad de la fuerza resultante es la suma.la fuerza resultante es la suma.

- Si tienen igual dirección y sentido opuesto: la intensidad de la fuerza resultante es la recta.

RESUMEN� La força sempre és una acció que exerceix un cos damunt un altre.

� La unitat de força en el Sistema Internacional és el newton i el seu símbol és N.

� El quilogram patró és atret per la Terra amb una força de 9,8 N

� Les forces que es produeixen quan entren en contacte dos cossos s’anomenen forces per contacte; les que

� es produeixen sense necessitat que els cossos es toquin, s’anomenen forces a distància.

� Llei de Hooke: la força aplicada a una molla i la deformació produïda són directamentproporcionals.

� Un dinamòmetre és un aparell que permet mesurar forces.

Les forces es representen mitjançant fletxes o vectors.� Les forces es representen mitjançant fletxes o vectors.

� Els elements d’una força són: la intensitat, la direcció, el sentit i el punt d’aplicació.

� La resultant de dues forces o més és una força única que produeix el mateix efecte que totes elles.

� La resultant de dues forces que tenen la línia d’acció i el mateix sentit és una altra força del mateix sentit i d’intensitat igual a la intensitat de les dues forces. Si les forces són de sentit contrari, la intensitat resultant és la resta de les intensitats i té el mateix sentit que la més gran.

� La intensitat de la resultant de dues forces concurrents sempre està compresa entre la diferència i la suma de

� les seves intensitats.

� Anomenem pes d’un cos a la Terra a la força amb què la Terra l’atrau.

� La força d’atracció que la Terra exerceix sobre els cossos s’anomena gravetat.

CORRECCIÓ DEL RESUM D'ESTUDI

1- AVUI AL PARTIT DE FUTBOL DEL BARÇA DOS JUGADORS, HAN XUTAT

LA PILOTA AL MATEIX TEMPS. CADASCUN LI HA DONAT PER UN COSTAT I

LA PILOTA HA SORTIT DISPARADA CAP AL CENTRE DEL CAMP.

Sabries indicar quins són els elements que estan implicats en una força?

Cita cadascun dels elements indicant un exemple

F2

F1

F3

Cita cadascun dels elements indicant un exemple

� Intensitat: quantitat de força que fa cada jugador (Newton)

� Direcció: la recta sobre la que es situa la trajectoria de la pilota

� Sentit: cap a on ha sortit disparada, al mig del camp.

� Punt d’aplicació: el lloc en el que colpeja la pilota el futbolista.

A més, si tinguessis que calcular la força amb la que surt disparada la pilota,

com ho faries?

� Sumaria les forces que fan els dos jugadors, perquè estan en la mateixadireccií i sentit.

2. DOS NENS AVUI AL PATI ESTAVEN JUGANT AMB UNA PILOTA. ELS

DOS HAN XUTAT LA PILOTA PER COSTATS TOTALMENT OPOSATS I LA

PILOTA NO S’HA MOGUT. SABRIES TROBAR UNA EXPLICACIÓ A

AQUEST FET? COM ES AIXÒ POSSIBLE?

� Això es pot deure al fet que les forces són de la mateixa intensitat, mateixa direcció i sentit oposat, per la qual cosa es resten i queda una força resultant zero; la pilota no es mou.

3- RAONA PERQUÈ AQUESTA AFIRMACIÓ NO ES CORRECTE:

“A CLASSE VAM VEURE UN EXPERIMENT ON ES MESURAVEN

LES FORCES. RECORDO QUE UNA D’ELLES ERA DE 10 KILOS”.

� La força es mesura en Newton i la massa es mesura amb kilògrams. Per això es incorrecte mesurar forces en kilos.en kilos.

4- SI DUES NENS JUGUEN AL MOCADOR, ELS DUES ESTIREN

EN SENTITS DIFERENTS AMB FORCES DE 2N I 4N, SABRÍEU

CALCULAR LA FORÇA RESULTANT?

4N2N

� 4N – 2N = 2N

� Força resultant 2N, perquè estiren en la mateixa direcció i sentit diferent, per la qual cosa es resten

5- LA MARTA TÉ UNA DISCUSSIÓ AMB LA SEVA AMIGA, LA MERITXELL, JA QUE ELLA PENSA QUE EL PES I LA MASSA ÉS EL MATEIX, PER LA QUAL

COSA PESEM IGUAL EN QUALSEVOL LLOC. SERIEU CAPAÇOS DE

COMPLETAR LA GRAELLA EN QUÈ ES RELACIONEN LA MASSA I EL PES

D’UN COS A LA TERRA, PER AJUDAR-LES A RESOLDRE ELS SEUS DUBTES:

Objecte Massa Pes

Llibre 2kg 19,6 N

Joguina petita 0,204 Kg 2N

Pot petit 100g 0,98 N

Cotxe 1020,4 kg 10.000N

P = m · g m = p / g G tierra = 9,8 N/kg

Pes Llibre = 2 kg · 9,8 N/kg = 19,6 NMassa Joguina petita = 2N / 9,8 N/kg = 0,204 KgPes pot petit = 0,1 kg · 9,8 N/kg = 0,98 NMassa cotxe = 10000 N / 9,8 N/kg = 1020,4 kg

100 g = 0,1 kg

6- LA MARTA, QUE JUGA BASTANT AL BÀSQUET, VOL SABER ON TÉ MES

FORÇA, A LA MÀ DRETA O EN L'ESQUERRA. I A MÉS, VOL MESURAR LA

DIFERÈNCIA AMB EL SEU AMIC PAU. CREUS QUE EXISTEIX ALGUN APARELL AMB EL QUAL PUGUIN MESURAR-LA?

El dinamómetre ens permet mesurar forces.Al col�locar una determinada massa en el dinamòmetre, es produeix

un allargament de la molla. Aquest allargament es proporcional al

pes, i podrem obtenir aquesta mesura.pes, i podrem obtenir aquesta mesura.

Sabries dir que unitats es mesuren les forces?� La unitat de força en el Sistema Internacional

� és el newton i el seu símbol és N.

� 1N~ força que hem de fer a la Terra per aixecar una massa d’uns 100g

7- EXPRESSA EN NEWTONS EL TEU PROPI PES.

� P = m� g

� Pes del meu cos = x kg � 9,8 N/kg = x N

8- EL PAU I EL MARC DISCUTEIXEN JUGANT AL FUTBOL, JA

QUE EL MARC DIU QUE L'EFECTE DE LA FORÇA AMB LA

QUAL COLPEJA A LA PILOTA NOMÉS DEPÈN DE LA

INTENSITAT. SABRIES EXPLICAR-LI A MARC QUE DEPÈN

L'EFECTE D'UNA FORÇA?

Les forces es representen mitjançant fletxes o vectors i depenen:

� Intensitat es representa per la longitud del vector.

� Punt d’aplicació de la força és l’origen del vector.

� Direcció de la força és la mateixa que la del vector.

� Sentit de la força l’indica la punta de la fletxa del vector.