COMO LO REPRESENTAMOS? VECTORES

Transcripción

1 Fuerzas

2 COMO LO REPRESENTAMOS? Dado que las fuerzas tienen: DIRECCIÓN SENTIDO INTENSIDAD (módulo o magnitud) PUNTO DE APLICACIÓN dirección sentido intensidad Las representamos con flechas, que las denominamos VECTORES punto de aplicación

3 PUEDEN ACTUAR: Por contacto A distancia

4 La atracción entre la Tierra y la luna... Es un ejemplo de fuerza que actúa A DISTANCIA

5 Tocar el timbre... son ejemplos de fuerzas que actúan POR CONTACTO o golpear la pelota...

6 Las fuerzas actúan en parejas Cuando tocamos el timbre... fuerza de acción O cuando se lanza un cohete. fuerza de reacción: impulsa el cohete fuerza de reacción: nos deforma el dedo fuerza de acción

7 Medimos las fuerzas Las fuerzas se miden con el DINAMÒMETRO 400 N La unidad de medida es el NEWTON N La Tierra atrae el objeto con una fuerza de 400 N porque la gravedad aquí vale 10 N/kg. 40 kg

8 El peso es una fuerza El peso es la fuerza con la que la Tierra atrae a los cuerpos. Se calcula multiplicando masa por la gravedad: la Peso = m g La gravedad en la Tierra vale 10 m s 2 2 kg Peso = 20 N

9 DIFERENCIAS ENTRE MASA Y PESO MASA PESO -Magnitud escalar -Se mide con una balanza (en el S.I. en kg) -Es invariable -Magnitud vectorial -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

10 Recuerda: Las fuerzas causan deformaciones... Las fuerzas cambian... el movimiento de los cuerpos

11 QUÉ HACEN LAS FUERZAS?

12 QUÉ HACEN LAS FUERZAS? Cambian el estado de movimiento de los cuerpos: la fuerza del palo modifica el estado de reposo de la bola.

13 E j e m p l o s

14

15 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.

16 La silla se deforma porque la mujer hace una fuerza. Esta fuerza es su peso (en Newton) La mujer no cae porque la silla hace una fuerza. Las dos fuerzas son iguales y de sentido contrario. Las dos fuerzas actúan sobre cuerpos diferentes.

17 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. 450 N = 950 N 500 N

18 Cuanto vale la fuerza resultante? 5,5 N 3 N 2,5 N 5,5 N 3,4 N 5,5 N 5,5 N 3,2 N 5,5 N

19 FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE UN CUERPO

20 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

21 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.

22 FUERZA MUSCULAR Fuerza que ejercen los músculos al levantar un objeto. Los huesos actúan como una palanca.

23 FUERZA DE ROCE

24 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.

25 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.

26 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.

27 Isaac Newton ( ) Estudió el efecto de las fuerzas sobre los cuerpos. Resumió sus conclusiones en tres leyes:

28 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.

29 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.

30 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 = kg a = 2 m/s 2 m = kg a = 0,5 m/s 2 F = N

31 aceleración (F= m a) "La aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza aplicada e inversamente proporcional a la masa del cuerpo". Esta ley se resume en la ecuación: F = m a (a = aceleración; F = fuerza; m = masa)

32 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.

33 En estas parejas de fuerzas se puede distinguir una fuerza que actúa sobre un objeto y otra que es la respuesta de ese objeto a la fuerza que siente. Se les llama fuerza de acción y fuerza de reacción. Para cada acción existe siempre una reacción igual pero en sentido opuesto. Fuerza de acción y reacción

34 CONSECUENCIAS DE LAS LEYES DE NEWTON Isaac 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 1N = 1kg x 1m/s 2 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. NEWTON. Es la fuerza que actuando sobre un kilogramo de masa le produce una aceleración de 1 m/s 2 P = m g P P

35 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 /seg 2? 3. Una fuerza de 57 N actúa sobre un cuerpo y éste se acelera a razón de 3m/seg 2. Cuál es la masa del cuerpo y cuánto se aceleraría si la fuerza aplicada fuera de 3,6 N?

36 Se representan con VECTORES causan deformaciones Cambian el movimiento LAS FUERZAS Se pueden sumar Actúan por contacto a distancia Y se obtiene la fuerza resultante Se miden con un dinamómetro Pero siempre por parejas dinamómetro