Texto completo

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FUERZAS

n

Fuerzas y equilibrio

n

Leyes de Newton

n

Aplicaciones de las Leyes de Newton

n

Fuerzas gravitatorias

(2)

¿Qué efectos puede producir una fuerza?

PONER EN MOVIMIENTO

DETENER UN MOVIMIENTO

CAMBIAR LA

DIRECCIÓN O LA RAPIDEZ DE UN MOVIMIENTO

(3)

LAS FUERZAS SE

MIDEN EN NEWTONS

2

/

1

1

N

=

kg

m

s

TAMBIÉN SE PUEDEN MEDIR EN KILOPONDIOS (kp)

1 kp=9,8 N

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LAS FUERZAS SON MAGNITUDES

VECTORIALES

Punto sobre el que se aplica la fuerza

El módulo es la intensidad de la fuerza

Recta sobre la que actúa el vector fuerza

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EL PESO

Módulo P=m·g

Dirección: vertical Sentido: hacia abajo

Punto de aplicación: centro de gravedad del cuerpo.

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COMPOSICIÓN DE FUERZAS

Un sistema de fuerzas es un conjunto de

fuerzas que actúan sobre un cuerpo

La

fuerza resultante

es

la fuerza que produce

sobre un cuerpo el

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¿Cómo se calcula la fuerza resultante?

REGLA DEL PARALELOGRAMO

Si las fuerzas son

perpendiculares, se puede

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Descomposición de fuerzas

En muchas ocasiones conviene descomponer una fuerza en otras dos que producen el mismo efecto que la original

En este sistema, llamado plano inclinado se ha descompuesto el peso en dos componentes llamadas Px y Py

2 2

2

y

x

F

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Equilibrio de fuerzas

Dos o más fuerzas están en

equilibrio cuando su resultante es nula

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Leyes de Newton

Son propuestas por Isaac Newton el año 1686

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Primera ley o Principio de Inercia

Todo cuerpo tiende a permanecer en su estado de movimiento si sobre él no se aplicas externas

Conclusiones a partir del principio de inercia:

Si un cuerpo está en reposo, continúa en reposo.

Si un cuerpo está moviéndose con cierta velocidad. Permanece con esa velocidad, no la modifica.

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Más sobre la inercia

Si un vehículo está en movimiento, sus pasajeros también lo están. Y si el vehículo cambia su velocidad, los pasajeros tenderán a mantener la velocidad anterior. Esto puede provocar accidentes.

Por esa razón es obligatorio utilizar cinturón de seguridad.

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Segunda ley o Principio

Fundamental

Si a un cuerpo de masa m se le aplica una fuerza F. El cuerpo adquiere una aceleración a.

Y se cumple la siguiente relación matemática:

ma

F

=

Si el cuerpo recibe más de una fuerza, entonces en la expresión anterior F será la fuerza resultante.

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14

Un cuerpo, antes que reciba una fuerza F, tiene una

velocidad vi. Esa velocidad inicial puede ser negativa, cero o positiva.

Mientras la fuerza actúa el cuerpo experimenta una aceleración a.

Durante la aplicación de la fuerza el cuerpo va

aumentando o

disminuyendo su velocidad. De modo que al cabo de cierto tiempo tendrá una velocidad vf.

vi

a

F

vf

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15

Y seguimos con la Segunda Ley

Si un cuerpo recibe una fuerza F, entonces

adquiere una aceleración a

F a

Si la fuerza se duplica (2F), la aceleración también se duplica (2a)

2F 2a

Si la fuerza disminuye a la mitad, la aceleración también

F/2 a/2

De la expresión F = ma, se deduce todo lo anterior.

Además, la aceleración que recibe un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que recibe e inversamente proporcional a su masa. Si un cuerpo no recibe fuerza (FR = 0 N),

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16

Toda vez que un cuerpo

ejerce una fuerza sobre otro. Esa fuerza la denominaremos “fuerza de acción”.

El segundo reacciona con una fuerza sobre el primero.

A esta fuerza la

denominaremos “fuerza de reacción”.

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17

Más sobre la acción y la reacción

Las fuerzas de acción (FA) y la de reacción (FR) son de igual

magnitud.

F

A

= F

R

Tienen la misma dirección, pero sentidos contrarios.

FR FA

Si se usara notación vectorial, se tendría:

FA = -FR

Las fuerzas de acción y reacción, pese a que tienen la misma medida y están en sentidos

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Aplicaciones de las leyes de

Newton

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Aplicaciones de las leyes de

Newton (2)

Llamamos

fuerza de rozamiento, F

r

, a la fuerza

que aparece en la superficie de contacto de dos

cuerpos, oponiéndose a su movimiento mútuo

Fuerza de rozamiento Fuerza

motora

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La fuerza centrípeta es la fuerza que es

necesario aplicar a un cuerpo para que siga

una trayectoria circular

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21

Clasificación

Según su naturaleza

Fuerza gravitatoria

Corresponde a la interacción entre

masas. Por ejemplo, la atracción entre la Tierra y la Luna. No son de grandes magnitudes, pero son las más

evidentes.

Fuerza

electromagnética

Es transmitida por fotones. La sufren las partículas con cargas eléctricas. Está involucrada en transformaciones físicas y químicas.

Fuerza nuclear fuerte Es transmitida por los gluones. Es atractiva. Mantiene unidos a los nucleones.

Fuerza nuclear débil

Es transmitida por los bosones W y Z. Es

responsable de la

desintegración beta.

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22

Figure

Actualización...

Referencias

  1. internet
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