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Fuerzas
¿ COMO LO REPRESENTAMOS ?
Dado que las fuerzas tienen:
– DIRECCIÓN
– SENTIDO
– INTENSIDAD (módulo o magnitud)
– PUNTO DE APLICACIÓN
Las representamos con flechas, que las denominamos
dirección
sentido
punto de aplicación
intensidad
VECTORES
PUEDEN ACTUAR:
Por contacto A distancia
La atracción entre la Tierra y la luna...
Es un ejemplo
de fuerza que actúa
A DISTANCIA
Tocar el timbre...
son ejemplos de fuerzas que actúan
POR CONTACTO
o golpear la pelota...
Las fuerzas actúan en parejas
Cuando tocamos el timbre...
fuerza de acción
fuerza de reacción: nos
deforma el dedo
O cuando se lanza un cohete.
fuerza de acción
fuerza de reacción: impulsa el cohete
Medimos las fuerzas
La unidad de medida es el NEWTON
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 se miden con elDINAMÒMETRO
El peso es una fuerza
Se calcula multiplicando la masa por la gravedad:
Peso = m · g
El peso es la fuerza con la que la Tierra atrae a los cuerpos.
La gravedad en la
Tierra vale 10 𝒎
𝒔𝟐
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
-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
Recuerda:
Las fuerzas causan
...
Las fuerzas cambian
...
deformaciones
el movimiento de los
cuerpos
¿ QUÉ HACEN LAS FUERZAS ?
¿ QUÉ HACEN LAS FUERZAS ?
Cambian el estado de movimiento de los cuerpos: la fuerza del palo modifica el estado de reposo de la bola.
Ejemplos
Recuerda:
Las fuerzas actúan por parejas (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 sumar
Cuando sobre un cuerpo actúa más de una fuerza, las podemos sumar.
La suma de todas las fuerzas es la fuerza resultante.
500 N
450 N450 + 500
= 950 N
5,5 N5,5 N
¿Cuanto vale la fuerza resultante?
5,5 N3 N 2,5 N
5,5 N
5,5 N
3,4 N
3,2 N
FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE UN CUERPO
EL PESO
Fuerza con que la Tierra atrae a un objeto, por tanto, es una
interacción entre dos cuerpos y no una medida de un objeto. Esta
fuerza está dirigida hacia el centro de la Tierra y se mide en
Newton (N).
𝑃 = 𝑚 ∙ 𝑔
FUERZA NORMAL
Cuando un objeto está sobre una superficie, el peso del objeto
ejerce una fuerza hacia abajo. También la superficie ejerce una
fuerza sobre el objeto (hacia arriba y perpendicular a la
superficie) denominada Fuerza Normal.
FUERZA MUSCULAR
Fuerza que ejercen los
músculos al levantar un
objeto.
Los huesos actúan
como una palanca.
FUERZA DE ROCE
Tipos de fuerzas de roce…
ROCE POR DESLIZAMIENTO
Este tipo de roce se presenta cuando dos superficies sólidas se
deslizan una sobre la otra, este roce depende de las sustancias
con las que están hechos los objetos en contacto; mientras
más rugosas (ásperas) sean las superficies, mayor será la
intensidad de la fuerza.
Para mover este gran mueble es
necesario vencer la fuerza que se
genera entre el mueble y el suelo.
Este es el tipo de roce en el cual
se requiere ejercer más fuerza
para vencer la resistencia entre el
suelo y el objeto.
Tipos de fuerzas de roce…
ROCE POR RODAMIENTO
Se produce cuando un objeto rueda sobre una superficie.
Esta fuerza se opone menos al movimiento que el roce por
deslizamiento.
El carro con ruedas elimina el roce por
deslizamiento y lo reemplaza por roce
por rodamiento.
Tipos de fuerzas de roce…
ROCE EN FLUIDOS
Ocurre cuando cuerpo se mueve al interior de un fluido*.
La fuerza de roce
producida por el agua se
opone al movimiento de la
nadadora.
Isaac Newton (1642-1727)
Estudió el efecto de las fuerzas sobre los cuerpos.
Resumió sus conclusiones en tres leyes:
Primera ley de Newton:
Si sobre un cuerpo:
– No actúa ninguna fuerza
– O bien todas las fuerzas se anulan, entre ellas.
Fuerza que
hace la mesa
(reacción)
Peso
(acción)
Entonces este cuerpo:
– No se mueve
– O bien lo hace con velocidad constante.
Que todo cuerpo continúa en estado de reposo o en movimiento rectilíneo uniforme mientras no haya ninguna fuerza externa que lo modifique.
La tendencia que tienen los objetos de mantener su estado de movimiento se la llama inercia.
La inercia es afectada por la masa directamente, a mayor masa, mayor inercia.
Segunda ley de Newton:
Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante,entonces
– La velocidad del cuerpo varía, es decir, aparece una aceleración.
– El valor de esta aceleración depènde de la masa del cuerpo
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 fuerza y
aceleración (F= m · a)
"La aceleración de un cuerpo esdirectamente proporcional a lamagnitud de la fuerza aplicada einversamente proporcional a la masadel cuerpo".
Esta ley se resume en la ecuación: F = m · a
(a = aceleración; F = fuerza; m = masa)
Tercera ley de Newton:
Siempre que sobre un cuerpo actúa una fuerza, este hace otra igual y de sentido 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 distinguiruna fuerza que actúa sobre un objeto y otra quees la respuesta de ese objeto a la fuerza quesiente. Se les llama fuerza de acción y fuerza dereacción.
Para cada acción existe siempre una reacción igual pero en sentido opuesto.
Fuerza 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 movimientoLa 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 P
PROBLEMAS
1.¿Qué aceleración adquiere un cuerpo de 10
Kg. de masa si sobre él actúa una fuerza de
15 N?
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 N 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 N?
LAS FUERZAS
causan deformaciones
Cambian el movimiento dinamómetro
Se miden
con un
dinamómetro
por contacto
a distancia
Actúan
por parejas
Pero
siempre
VECTORES
Se
representan
con
sumar
fuerza resultante
Se pueden
Y se obtiene
la
