LAS FUERZAS

DINÁMICA

Magnitud vectorial

En el S.I. se mide en newtons (N).

Dinamómetro

F = K · (l – l0)

Suma de fuerzas (I)

Si las fuerzas tienen la misma dirección y sentido, la fuerza resultante tiene la misma dirección y sentido, y como módulo la suma de los módulos de las fuerzas.

Si las fuerzas tienen la misma dirección, pero sentidos opuestos, la fuerza resultante tiene la misma dirección y sentido el de la fuerza mayor, y como módulo la resta de los módulos de las fuerzas.

Suma de fuerzas (II)Si las fuerzas no tienen la misma dirección, la fuerza resultante se calcula gráficamente.

Si las fuerzas son perpendiculares (normales), la fuerza resultante se calcula gráficamente y su módulo se obtiene aplicando el teorema de Pitágoras.

Suma de fuerzas (III)

Si las fuerzas son paralelas y con el mismo sentido, pero no tienen el mismo punto de aplicación, la fuerza resultante tiene como módulo la suma de los módulos de las fuerzas, y el punto de aplicación se calcula con la ley de la palanca.

x

d

La fuerza resultante está entre las dos fuerzas.

Suma de fuerzas (IV)

Si las fuerzas son paralelas y con sentido opuesto, pero no tienen el mismo punto de aplicación, la fuerza resultante tiene sentido el de la fuerza mayor, como módulo la resta de los módulos de las fuerzas, y el punto de aplicación se calcula con la ley de la palanca.

La fuerza resultante no está entre las dos fuerzas.

Tipos de fuerzasGravitatoria (peso):

Dirección: verticalSentido: hacia abajoP = m · g

Motriz:Dirección: la del movimientoSentido: el del movimientoFm

Rozamiento:Dirección: la del movimientoSentido: opuesto al del movimientoFr = μ · N

Normal:Dirección: perpendicular a la superficie de apoyoSentido: alejándose del cuerpo cuya superficie sirve de apoyoN

Ejemplos

Superficie horizontal

Eje X:

Eje Y:

Fa – Fr = m· a

N – P = 0

Fa – μ · N = m· a

N = P N = m · g

P = m · g

Fr = μ · N

Fa – μ · m · g = m· a

m

gmFa a ··

a = (Fa – μ · m · g)/m

Superficie inclinada

Eje X:

Eje Y:

Px – Fr = m· a

N – Py = 0

Fr = μ · N

P = m · g

Ejemplos

Momento de una fuerzaEs una magnitud relacionada con el giro (rotación) de los cuerpos.

Se calcula como el producto vectorial del vector posición por el vector fuerza.

Equilibrio mecánico

Equilibrio de traslación

Equilibrio de rotación

La suma de todas las fuerzas es cero.

Un cuerpo se encuentra en:

La suma de todas los momentos de las fuerzas es cero.

Equilibrio mecánico Está en equilibrio de traslación y de rotación.