TEMA: LAS FUERZAS - PLÁSTICAS - ELÁSTICAS - ANGULARES O CONCURRENTES

Transcripción

1 TEMA: LAS UEZAS U E - CONCEPTO - ELEMENTOS - EPESENTACIÓN - EECTOS - ESTÁTICO: DEOMACIONES - DINÁMICO: MOVIMIENTOS - PLÁSTICAS - ELÁSTICAS Z A S - MEDIDA - UNIDADES DE UEZA. EQUIVALENCIAS - SISTEMAS DE UEZAS - MISMA DIECCIÓN - PAALELAS - MISMO SENTIDO - SENTIDO CONTAIO - MISMO SENTIDO - SENTIDO CONTAIO. PA DE UEZAS - ANGULAES O CONCUENTES UEZA: Toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de los cuerpos o de deformarlos ELEMENTOS: - PUNTO DE APLICACIÓN: Lugar donde se aplica la fuerza - DIECCIÓN: Línea en la que se encuentra la fuerza - SENTIDO: Orientación de la fuerza - MÓDULO O INTENSIDAD: Valor de la fuerza EPESENTACIÓN: Las fuerzas se representan con vectores (segmento orientado) Módulo o intensidad Dirección Punto de aplicación Sentido EECTOS ESTÁTICO: Son las deformaciones (cambio de forma) a) PLÁSTICAS: El cuerpo no recobra la forma primitiva el cesar la fuerza. Ej: plastilina, arcilla. b) ELÁSTICAS: El cuerpo recobra la forma primitiva al cesar la fuerza. Ej.: goma, muelle, globo Pueden ser por: - alargamiento o tracción (estirando) - torsión o retorcimiento (retorciendo) - compresión o compresibilidad (comprimiendo) - flexión (doblando) DINÁMICO: Son los movimientos MEDIDA DE UEZAS; Las fuerzas se miden con el dinamómetro. El dinamómetro se fundamenta en la ley de Hooke: Las fuerzas y las deformaciones producidas en un cuerpo elástico son directamente proporcionales L K ; permutando losmediosresulta : K ; K (N/m) L L L L MAGNITUDES UNDAMENTALES SISTEMAS DE MEDIDA LONGITUD MASA TIEMPO M.K.S. (S.I.) Metro Kilogramo Segundo C.G.S. (CEGESIMAL) Centímetro Gramo Segundo TEESTE (TÉCNICO) Metro u.t.m. Segundo 1

2 UNIDADES DE UEZA: M.K.S. C.G.S. TEESTE EQUIVALENCIAS: Newton (N) Dina Kilopondio (Kp) Estas unidades se definirán más adelante X 9,8 x Kp = 9 8 N 1 N = 10 5 dinas 1 Kp = 9, dinas Kp X 9,8 X 10 5 N dina : 9,8 : 10 5 : ( 9,8 x 10 5 ) SISTEMAS DE UEZA: Son las fuerzas que actúan sobre un cuerpo COMPONENTES: Cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo ESULTANTE: uerza que equivale y sustituye a las componentes EQUILIBANTE: uerza que anula a la resultante A) UEZAS DE LA MISMA DIECCIÓN Y DEL MISMO SENTIDO La resultante es otra fuerza de la misma dirección y sentido de las componentes y su intensidad es igual a la suma de las intensidades de las componentes = + B) UEZAS DE LA MISMA DIECCIÓN Y SENTIDO CONTAIO La resultante es otra fuerza de la misma dirección de las componentes, sentido el de la mayor y su intensidad es igual a la diferencia de las intensidades de las componentes = - C) UEZAS PAALELAS DEL MISMO SENTIDO La resultante es otra fuerza paralela a las componentes, sentido el de las componentes y su intensidad es igual a la suma de las componentes Para hallar gráficamente la resultante: 1.- Trasladamos la componente mayor sobre la menor.- Trasladamos la componente menor sobre la mayor invirtiéndola 3.- Unimos los extremos de las fuerzas trasladadas 4.- El punto de aplicación se encuentra donde la recta que une los extremos de las fuerzas trasladadas corta a la recta que une los puntos de aplicación d d En este sistema de fuerzas se cumple que: d = d = +

3 D) UEZAS PAALELAS DE SENTIDO CONTAIO La resultante es otra fuerza paralela a las componentes, sentido el de la mayor y cuya intensidad es igual a la diferencia de las intensidades de las componentes Para hallar gráficamente la resultante: Se sigue el mismo proceso que en el caso anterior 1.- Trasladamos la componente mayor sobre la menor.- Trasladamos la componente menor sobre la mayor invirtiéndola 3.- Unimos los extremos de las fuerzas trasladadas 4.- El punto de aplicación se encuentra donde la recta que une los extremos de las fuerzas trasladadas corta a prolongación de la recta que une los puntos de aplicación d d = - En este sistema de fuerzas se cumple que: d = d E) PA DE UEZAS Es un caso particular de las fuerzas paralelas de sentido contrario en el que las dos compentes son iguales. La resultante el nula y produce un efecto de giro o rotación Par de fuerzas = 0 Efecto: giro ) UEZAS ANGULAES O CONCUENTES: Se llaman fuerzan angulares porque forman ángulo y concurrentes porque sus puntos de aplicación concurren (coinciden en un punto) CASOS: 1.- Cuando son dos las componentes (PAALELOGAMO DE UEZAS) La resultante es la diagonal que pasa por el punto de aplicación de las componentes.- Cuando son más de dos las componentes (POLÍGNO DE UEZAS) Cuando son dos las componentes y forman ángulo recto: La resultante se puede hallar numéricamente aplicando el teorema de Pitágoras 1 3

4 ACTIVIDADES TEMA : UEZAS CUESTIONES: 1.- Qué tienes que hacer para doblar un alambre, estirar un muelle o poner un cuerpo en movimiento?.- Define la magnitud empleada en el ejercicio anterior 3.- Los efectos que reciben las fuerzas qué nombres reciben?. Indica cuál es cada uno de ellos 4.- Aplicamos una determinada fuerza a un cuerpo. Nombra los factores de los que depende el efecto que produce 5.- epresenta gráficamente una fuerza e indica en la figura todos sus elementos 6.- Completa: El punto donde se aplica la fuerza es.. La recta por donde va la fuerza es. El lugar hacia donde va la fuerza es El valor de la fuerza cuánto vale es 7.- Indica cuándo dos fuerzas son opuestas 8.- Qué entiendes por deformación? Qué son sólidos rígidos? Qué son sólidos elásticos? 9.- Nombra las clases de deformaciones que conozcas y qué nombres reciben los cuerpos según sea la que experimentan 10.- Sabes si existe alguna relación entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo elástico y las deformaciones producidas?. Escribe su enunciado y exprésala mediante una fórmula Indica qué es un dinamómetro y en qué está basado 1.- Ventajas e inconvenientes de los dinamómetros 13.- Qué entiendes por sistema de fuerzas? 14.- Sobre un cuerpo actúan dos fuerzas de la misma dirección, el mismo módulo y sentidos opuestos qué le ocurre al cuerpo? qué consecuencias podemos deducir? 15.- Qué entiendes por resultante de un sistema de fuerzas? 16.- Qué entiendes por equilibrante de un sistema de fuerzas? 17.- Cuánto vale la equilibrante de dos fuerzas iguales y opuestas? Por qué? POBLEMAS 1.- Indica: a ) cuántos kp son 490 N, b) cuántos N son pondios c) cuántas dinas son 5 N d) cuántos kp son dinas.- Un muelle ha experimentado un alargamiento de 8 cm al actuar sobre él una fuerza de 5 kp. Qué alargamiento experimentará si aplicamos una fuerza de 7 kp? 3.- Un dinamómetro experimenta un alargamiento de 6 cm al aplicarle una fuerza de 3 kp. qué fuerza habrá que aplicarle para que el alargamiento sea 8 cm? 4.- Dos vectores de 3 y 8 cm de longitud representan dos fuerzas. Di cuál es la intensidad de las mismas si cada cm representan un newton 5.- Al aplicar diversas fuerzas a un muelle se han obtenido los siguientes resultados: uerzas en N Alargamiento en mm a) Es perfectamente elástico el muelle? Por qué? b) Con los valores del cuadro anterior, haz la representación gráfica del comportamiento del muelle. c) Calcula la elongación del muelle al aplicarle una fuerza de 350 p. d) Calcula la fuerza que produciría un alargamiento de 7 mm 6.- Qué fuerza hay que aplicar a un muelle para que aumente 60 cm su longitud? 7.- Al aplicar a cierto muelle una fuerza de 3 N se ha alargado 60 cm. Halla la constante K 8.- Un resorte mide 1 m de longitud; su constante K vale N/m,; se le aplica una fuerza de 5 N Cuál será ahora su longitud? 9.- Al aplicar a un muelle una fuerza de N su longitud aumente 40 cm. Halla el valor de la constante 10.- Un muelle se ha estirado 50 cm al plicarle una fuerza de 5 N Cuál es el valor de la constante K? 11.- Un muelle cuya K vale 6 N/m mide 10 cm. Cuánto mediría al aplicarle una fuerza de 3 N? 1.- Un muelle mide 80 cm después de haberle aplicado una fuerza de 4 N; Cuánto mide antes de aplicarle esa fuerza? 13.- Qué peso habrá que aplicar a un muelle de 40 cm para que se duplique su longitud si la constante es de 3 N/m? 14.- Sobre un cuerpo actúan en sentido Este tres fuerzas de 5, 1 y 0 kp. Indica módulo y sentido de la resultante 18.- Halla gráfica y numéricamente la resultante y la equilibrante de un sistema de fuerzas cuyas intensidades son 6 y 8 N respectivamente y forman a) un ángulo de 90º b) un ángulo de 180º c) un ángulo de 360º 4

5 19.- Dos fuerzas paralelas de 1 y 36 Nw respectivamente, distan entre sí 14 dm. Halla gráfica y numéricamente el valor de la resultante y su distancia a cada una de las componentes a) cuando actúan en el mismo sentido b) cuando actúan en sentido contrario 0.- Calcula gráfica y numéricamente la equilibrante del siguiente sistema: = 6 Kp = 78,4 Nw 0.- Tres fuerzas aplicadas a un mismo punto se equilibran, Dos de ellas valen 4 y 7 Kp respectivamente y forman ángulo recto. Determina gráfica y numéricamente la intensidad y dirección de la tercera 1.- Dos hombres sostienen un peso de 100 kp situado en una barra a 60 cm del primero y 40 cm del segundo. epresenta gráficamente el sistema y calcula el peso que soporta cada uno 5