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Tema 5 - Las fuerzas

Lucía Ferrer Biechy

Created on April 7, 2024

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Transcript

QUE LA FUERZA TE ACOMPAÑE

Tema 5 - Dinámica Física y Química 2º E.S.O

¿Que tienen en común empujar una caja , estirar un muelle y golpear una pelota de tenis ?

LEY DE LA CAUSA Y EFECTO

Todo efecto tiene su causa

  • La causa siempre ocurre antes que el efecto
  • No existe ningun fenómeno que no tenga efecto

Si hago los deberes el profesor/a me pondrá un positivo

Causa
Efecto

¿Qué es una fuerza?

Efectos

Del cambio del movimiento de un cuerpo. Por ejemplo cuando golpeamos la pelota de tenis o cuando cuando empujamos una caja.

La fuerza es la causa

De la deformación de un cuerpo. Por ejemplo cuando estiramos un muelle. Aquellas fuerzas que producen una deformación se dice que tienen un efecto estático.

Deformación de los cuerpos

Cuando el efecto de la fuerza es una deformación, podemos clasificar a los cuerpos en:

  • Cuerpos elásticos: Al aplicar una fuerza sobre este tipo de cuerpo, el cuerpo se deforma, pero cuando dejamos de aplicar esa fuerza el cuerpo recupera su forma original. Por ejemplo un muelle o una goma del pelo.
  • Cuerpos plásticos: Al aplicar una fuerza sobre este tipo de cuerpo, el cuerpo se deforma, pero cuando dejamos de aplicar esa fuerza el cuerpo NO recupera su forma original. Por ejemplo la plastilina o una botella de plástico.
  • Cuerpos rígidos: Al aplicar una fuerza a un cuerpo rígido esta se desforma pero a nivel microscopico, no podemos apreciar a simple vista la deformación al momento. Tras dejar de aplicar la fuerza el cuerpo no vuelve a su forma original.

cambio en el estado de los cuerpos

Cuando el efecto de la fuerza es un cambio en el estado de movimiento de un cuerpo puede:

Acelerar el movimiento
Frenar el movimiento
Modificar el estado de reposo
Modificar la dirección del movimiento

Muchas veces una fuerza puede producir a la vez, tanto un efecto de deformación como de cambio en el movimiento. Por ejemplo, al golpear una pelota de tenis, por un lado, la fuerza está cambiando la dirección y velocidad de la pelota, y por otro, también provoca que la pelota se deforme un poco al ser golpeada.

Por lo tanto, definimos fuerza como la causa del cambio en el estado de movimiento de un cuerpo y/o la causa de la deformación de los cuerpos.

Características de una fuerza

  • Intensidad (valor numérico) : representa el valor de la fuerza.

b)

a)
F = 10

F= 6

La fuerza que aplica el hombre en la imagen b es mayor que en el imagen a.

Características de una fuerza

  • Dirección: línea sobre la que se encuentra la flecha (la fuerza).
Dirección

Características de una fuerza

  • Sentido: indica hacia donde apunta la flecha.
Sentido : derecha

Sentido : hacia abajo

Características de una fuerza

  • Punto de aplicación: es el origen o lugar donde se aplica la fuerza, donde empieza el vector
a)

b)

Si cerramos la puerta como se indica en la imagen b tendremos que aplicar una fuerza menor que si lo hacemos como se indica en la imagen a ¡Compruebalo tú mismo!

Representación de una fuerza

punto de aplicación
sentido
Dirección
Intensidad (valor numérico)

Actividad 1

Identifica el tipo de efecto de las fuerzas que se aplican en las siguientes situaciones, y las características de las mismas .

Ejemplo 1

Ejemplo 2

Ejemplo 3

Ejemplo 4

Ejemplo 5

Ejemplo 6

Ejemplo 7

Ejemplo 8

EJEMPLO 9

EJEMPLO 10

EJEMPLO 11

Composición de fuerzas

F2

F1

Composición de fuerzas

Cuando actúan a la vez varias fuerzas sobre un cuerpo, el efecto producido es el mismo que si actuase una única fuerza total o resultante.

  • Cuando las fuerzas van en el mismo sentido, se suman. La fuerza resultante tendrá la misma dirección que las anteriores, y el mismo sentido.
  • Cuando las fuerzas tienen sentido contrario, se restan. La fuerza resultante tendrá la misma dirección que las anteriores y el sentido de la fuerza que sea mayor.

Composición de fuerzas

Fuerzas paralelas

F1

F2

punto de aplicación
= FT
F1 = 4
FTotal ó resultante = 4+6 = 10
F2= 6

Mismo sentido y misma dirección se suman

Fuerzas opuestas

F1 = 4

F2= 6

FTotal ó resultante = 6 -4 = 2

Distinto sentido y misma dirección se restan

Como vamos a representar las fuerzas....

Cuerpo
F1

Entonces...

No hay cambio en el movimiento
Si Ftotal o resultante = 0

Sí hay cambio en el movimiento

Si Ftotal o resultante ≠ 0

Por ejemplo F = 30

Actividad 2 - tema 5

Dos hermanos se pelean por un peluche de tal forma que cada uno tira hacia él para arrebatárselo al otro. Si Erik tira con una fuerza de 47 N y Amanda con una fuerza de 56 N, ¿Qué hermano se quedará con el peluche?. Representa la fuerza con todas sus características.

Fuerzas características de la naturaleza

Fuerza peso

La fuerza peso es la fuerza con la que la Tierra nos atrae. Esta fuerza es la fuerza de la gravedad, pero en la superficie de la Tierra tenemos una aproximación a dicha fuerza, es decir, una forma más cómoda de calcular la fuerza de la gravedad entre cada uno de nosotros y la Tierra. Dicha fuerza es el peso. Tiene siempre una dirección perpendicular al suelo y su sentido apunta al centro de la Tierra.
P = m x g
gravedad
masa

Fuerzas características de la naturaleza

Fuerza Normal

La fuerza Normal es la que aparece siempre que un cuerpo está apoyado sobre una superficie como por ejemplo el suelo o una mesa. Hemos visto que la gravedad siempre nos empuja hacia el centro de la tierra, pues al apoyarnos sobre el suelo, este evita que nos vayamos directos al centro de la tierra, o que atravesemos la tierra, ejerciendo una fuerza en sentido contrario. Esa fuerza se denomina fuerza Normal y tiene una dirección perpendicular al suelo y su sentido es contrario al del peso.

Fuerzas características de la naturaleza

Fuerza de rozamiento

La fuerza de rozamiento es la fuerza que se opone al movimiento de un cuerpo cuando este cuerpo se desplaza estando en contacto con otro cuerpo o con una superficie. Dicha fuerza depende del tipo de superficies que se pongan en contacto entre sí, es decir, cambia de unas superficies a otras. No es lo mismo desplazar una caja de folios sobre un suelo de mármol que sobre un suelo con moqueta. Esta fuerza tiene una dirección paralela a la superficie en contacto entre las dos superficies y su sentido es contrario al movimiento.

Actividad 3 - Tema 5

Un asno tira de un carro con una fuerza de 1300 N. La fuerza de rozamiento con el camino (contraria al movimiento) es de 125 N y un hombre ayuda al asno empujando con una fuerza de 75N. Calcula la fuerza resultante. Debes hacer esquemas de fuerzas

LEYES DE NEWTON

1º Ley de Newton : Ley de la inercia.
Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme (MRU), siempre, a no ser que se aplique una fuerza neta o total sobre él que sea distina de cero. Dicho de otra forma si no actúa una fuerza, entonces el cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme.

LEYES DE NEWTON

Experimento 1: moneda y carta
Experimento 2: Tengo un monton de libros y quiero quitar el de abajo

LEYES DE NEWTON

2º Ley de Newton o Principio fundamental de la dinámica :

Siempre que se aplica una fuerza neta sobre un cuerpo, el cuerpo sufre una aceleración que es directamente proporcional, de igual dirección y sentido que la fuerza. Dicho de otra forma, toda fuerza produce una aceleración en la misma dirección y sentido que la fuerza. Cuanto mayor es la fuerza, mayor es la aceleración.
aceleración

F= m x a

1 Newton = 1 kg x m

s2
masa
fuerza

LEYES DE NEWTON

2º Ley de Newton o Principio fundamental de la dinámica :

aceleración

F= m x a

1 Newton = 1 kg x m

s2
masa
fuerza
Un Newton es la fuerza que aplicada que a un objeto de 1 Kg de masa se acelera con 1 m/

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