la resistencia

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(3) Inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento, mientras la fuerza sea igual a cero, o la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento.. Masa inercial: Es una medida cuantitativa de la inercia de un cuerpo. Se mide en el S.I en Kg.

(4) Una fuerza es toda causa capaz de deformar un cuerpo o modificar su estado de reposo o movimiento. dirección. Las fuerzas son magnitudes vectoriales y. su unidad en el S.I. es el newton, N. Punto de aplicación.— Es el lugar concreto sobre el cual actúa la fuerza. En el se comienza a dibujar el vector que representa la fuerza.. magnitud sentido. Magnitud o Módulo.— Indica el valor numérico de la fuerza en newtons. Se corresponde con la longitud del vector. Dirección.— Es la recta a lo largo de la cual se aplica la fuerza. La línea sobre la que se dibuja el vector.. Punto de aplicación. Sentido.— Con la misma dirección, una fuerza puede tener dos sentidos opuestos. Se indica con la punta de la flecha del vector..

(5) Llamamos fuerza resultante a la suma (vectorial) de todas las fuerzas aplicadas sobre el cuerpo o sistema.. 𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =. 𝐹𝑥 2 + 𝐹𝑦 2.

(6) FUERZAS CON DIRECCIONES PARALELAS Si tienen el a ellas y del. , la. mismo. sentido.. Su módulo es igual a la suma de los módulos. Su punto de aplicación está entre ambas fuerzas.. sentidos opuestos, la resultante es una fuerza paralela Si tienen. a ellas, de sentido el de la mayor y cuyo módulo es igual a la diferencia de los módulos. Su punto de aplicación es exterior a ambas.. 𝐹1 . 𝑂𝐴 = 𝐹2 . 𝑂𝐵.

(7) Método poligonal F3. y. F2. F2. F1. F4. F3. F1. FR F5. x. F5 F4. FR :FUERZA RESULTANTE O NETA es la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo o, lo que equivale a que sobre el cuerpo estuviera actuando únicamente esta fuerza.. FR. Ejercicios: 2, 11,23.

(8) “ La deformación (variación de la longitud) experimentada por un muelle es directamente proporcional a la fuerza aplicada”. El dinamómetro es un instrumento que sirve para medir valores de fuerzas. Básicamente es un resorte que calibramos previamente.. Ejercicios: 1,9.

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(10) Dos cuerpos de masas m1 y m2 y separados por una distancia r, se atraen con una fuerza que es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.. es un caso particular de esta ley, una de las masas es la Tierra y la otra cualquier objeto y r es el radio terrestre (el objeto se sitúa sobre su superficie). 𝑀𝑇 . 𝑚 5,98. 1024 p = 𝐺. 2 = . 𝑚 = 9,8𝑚 2 𝑟 6370000 El peso es la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos que se encuentran sobre ella.. 𝑝 = 𝑚.g.

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(12) LEY DE LA INERCIA Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, o la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es nula, el cuerpo permanece en REPOSO o en MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME (si se movía con velocidad constante). 𝐹 = 0 → 𝑣 = 𝑐𝑡𝑒.

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(14) “Existe una relación constante entre las fuerzas aplicadas a un cuerpo y las aceleraciones que se producen en el mismo, siendo la constante de proporcionalidad la masa del cuerpo.”. Otra forma de expresarlo: La aceleración experimentada por. un cuerpo de masa m es directamente proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional a la masa. En general, suele existir más de una fuerza por lo que se usa la siguiente expresión:. Ejercicios:3,16. 𝐹𝑖 = 𝑚. 𝑎. Nota: esta expresión es válida siempre que la masa del conjunto sea constante. (Ej: lanzadera espacial y depósitos de combustible).

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(16) Si un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre un segundo, este a su vez ejerce otra igual (módulo y dirección) y de sentido contrario (reacción) sobre el primero.. Las fuerzas actúan siempre por pares (acciónreacción) . Ejercicios: 12,13,25.

(17) Es una fuerza que aparece siempre que un cuerpo está apoyado sobre una superficie; esta fuerza evita que la superficie se deforme. Es una consecuencia del principio de acción y reacción. En el S.I. se mide en Newton (N). y. 𝑵. 𝑁 𝑭. 𝑃 Nota: hemos supuesto que no existe rozamiento.. Px Py. x. P. Es siempre perpendicular a la superficie de apoyo. La normal y el peso no son un par de fuerzas, aunque actúen sobre cuerpos diferentes.

(18) Es una fuerza que actúa en sentido opuesto al movimiento y se produce como consecuencia de la fricción que tiene lugar entre la superficie del móvil y la superficie sobre la que este se mueve, o bien del medio (gas o líquido) que atraviesa. y. 𝑵 𝑭R. FR 𝑭. 𝑃. 𝐹R = µ • 𝑁 µ (mu) se llama coeficiente de rozamiento y es característico de las superficies en contacto. No tiene unidades.. Py. 𝑵. Px. 𝑵. x. 𝑃. El rozamiento estático aparece cuando se trata de poner un cuerpo en movimiento desde el reposo. El rozamiento dinámico aparece cuando el cuerpo está en movimiento. µ >µ estático. dinámico.

(19) FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FUERZA DE ROZAMIENTO 1. La fuerza de rozamiento es independiente del área de las superficies en contacto. 2. La fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad del movimiento y actúa siempre en sentido contrario. 3. La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de las superficies en contacto y del estado de pulimento de las mismas. 4. La fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza normal.. Ejercicios: 4, 5,6,7,14,15,17,21,22,24.

(20) La tensión se representa por T y es una fuerza que aparece siempre que se tira de una cuerda o de un cable. En el S.I. se mide en N 𝑁. 𝐹𝑅. 𝑎. 𝑎. 𝑇. 𝑁. 𝑇 𝑃𝐴 PLANO HORIZONTAL. FR. 𝑇. 𝑇. 𝑎. 𝑎. 𝑃𝐴 𝑃𝐵. PLANO INCLINADO. 𝑃𝐵. Supondremos que las masas de las cuerdas y de las poleas es despreciable y no hay rozamiento. Se cumplirá que TA=TB. Ejercicios: 18,19,20 Máquina de Atwood.

(21) Movimiento circular uniforme: Es consecuencia de la fuerza centrípeta o normal. Esta fuerza no es una fuerza más, sino la. resultante de todas las fuerzas aplicadas, y por ello responsable del movimiento circular uniforme. 𝑣2 𝐹 = m𝑎 ; 𝑠𝑒 𝑐𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒 𝑞𝑢𝑒: 𝐹𝑐 = 𝑚𝑎𝑐 → 𝐹𝑐 = 𝑚 𝑅. En este caso Fc=Tensión. (Nota: Positivo hacia dentro).. 𝑉2 𝑇=𝑚 𝑅. En esta situación Fc=Fuerza de rozamiento. Froz=µ.N= 𝑚. 𝑉2 𝑅. Importante: la fuerza centrípeta no depende de la velocidad con la que se describe la trayectoria, al contrario la velocidad máxima permitida depende de la fuerza centrípeta.

(22) Una bola de 200 g, sujeta a una cuerda de 1,5 m se mueve a una velocidad cuyo módulo constante es 6 m/s sobre una mesa sin rozamiento describiendo un círculo. Calcular la tensión de la cuerda. Dibujamos las fuerzas. El peso de la bola “P” queda compensado por la reacción del plano” “N”, por lo que ambas fuerzas se anulan. La resultante sería la tensión. La tensión “T” es la responsable del movimiento circular. Es por tanto la fuerza centrípeta.. 𝑣 2 0,2. 62 𝑇=𝑚 = = 4,8 𝑁 𝑅 1,5. Ejercicios: 8.

(23) Fuerzas y sólidos Uno de los efectos que producen las fuerzas sobre los cuerpos son las deformaciones. Los sólidos se clasifican en dos grupos: deformables y no deformables. Sólidos deformables: Son aquellos que se deforman al aplicarles una fuerza. Cuerpos plásticos: Se deforman por la acción de una fuerza y no recuperan su forma inicial al dejar de actuar dicha fuerza.. Sólidos no deformables: Se llaman también sólidos rígidos. Si las fuerzas que actúan son muy grandes, se pueden romper, produciéndose una ruptura o fractura.. Cuerpos elásticos: Se deforman por la acción de una fuerza pero recuperan su forma inicial cuando deja de actuar la fuerza.. Tienen dos movimientos traslación y rotación..

(24) Momento de una fuerza Eje de rotación: eje alrededor del cual gira el sólido.. Distancia, d, entre el eje de giro y la dirección de la fuerza. El efecto de giro que provoca la F aplicada perpendicularmente al eje de giro depende de la intensidad de la F y de la distancia, d, entre el eje de giro y la dirección en la que actúa la fuerza. La magnitud que mide el efecto de giro producido por la fuerza se denomina momento de fuerza (M), se mide en N.m. M=F.d M es +, si el giro es en el sentido horario y será – si el giro es antihorario. Nota: Si la dirección de la fuerza corta al eje de giro el momento es igual a cero..

(25) Par de fuerzas. Un par de fuerzas es un sistema de dos fuerzas paralelas, de igual intensidad y de sentido contrario, que produce un movimiento de rotación. Por tanto un par de fuerzas (resultante igual a cero) está asociado a la producción de un momento (giro).. M=F.d. d es la distancia entre las dos fuerzas y recibe el nombre de brazo del par..

(26) Equilibrio de un sólido Un sólido está en equilibrio cuando. .. 1.-La fuerza neta aplicada sobre el cuerpo debe ser nula, 𝐹 = 0 2.- El momento neto evaluado en cualquier punto del cuerpo o sistema, debe ser nulo, 𝑀𝑖 = 0. Por lo tanto, 𝐹 = 0 , no es condición suficiente ( par de fuerzas), habría rotación se deben dar las dos condiciones simultáneamente..

(27) Equilibrio estático Un sólido apoyado está en equilibrio estático cuando la vertical que pasa por el centro de gravedad cae dentro de la base de sustentación Centro de gravedad: Es un punto imaginario, G, en el que se aplica todo el peso del sólido. Tipos de equilibrio estático: a) Estable: Si el cuerpo se aparta ligeramente de su posición de equilibrio, vuelve a ella. b) Inestable: Si el cuerpo se aparta ligeramente de su posición de equilibrio se aleja de ella (se cae). c) Indiferente: Al apartarse de su posición de equilibrio se encuentra en una nueva posición de equilibrio..

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Referencias

  1. Equilibrio estático
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