Fuerzas y sus efectos

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ÍNDICE

1. EL CONCEPTO DE FUERZA
2. LOS CUERPOS Y LAS DEFORMACIONES
3. EL MOVIMIENTO
4. EL ROZAMIENTO
5. LAS LEYES DE NEWTON
6. LA FUERZA EN LA NATURALEZA
7. LA FUERZA ELÉCTRICA
8. ELECTRIZACIÓN
9. LA FUERZA MAGNÉTICA
10. CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE
11. ELECTRO MAGNETISMO

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1. CONCEPTO DE FUERZAUna fuerza es toda causa capaz de deformar un cuerpo o de modificar su estado de reposo o de movimiento. Se representa una fuerza a través de un segmento llamado vector, el cual está determinado por un módulo (valor numérico), dirección y el sentido en el que actúa.

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EFECTOS DE LAS FUERZAS

1. Pueden mover un cuerpo que está parado.
2. Pueden parar o frenar un cuerpo que está en movimiento.
3. Pueden modificar la dirección de un cuerpo.
4. Pueden producir deformaciones.

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1.1. Fuerzas por contacto y a distanciaa) Fuerzas por contacto: se produce cuando existe contacto físico entre los cuerpos. b) Fuerzas a distancia: actúan sin que sea necesario el conacto físico entre los cuerpos.

• Gravitatorias
• Magnéticas
• Eléctricas

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2. Los cuerpos y las deformacionesLos cuerpos experimentan diferentes tipos de deformaciones frente a las fuerzas, estos se clasifican en rígidos, plásticos o elásticos.

Cuerpos elásticos Se deforman por acción de una fuerza sobre ellos, pero recuperan su forma cuando esta deja de actuar.

Cuerpos rígidos No se deforman bajo la acción de una fuerza

Cuerpos plásticos Se deforman por la acción de una fuerza y no recuperan su forma si esta cesa.

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2.1. Deformaciones en un cuerpo elástico

La ley de Hooke, nos dice que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional a la fuerza que lo produce. F= K . x Donde: F; es la fuerza aplicada (N). x; es el alargamiento (m). k; es la constante recuperadora del muelle o constante elástica (N/m)

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DInamómetro Es un aparato que sirve para medir fuerzas y para pesar cuerpos.

Muelle

Escala para medir la fuerza

Pesa

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Ejercicios: 1. Clasifica en rígidos, plásticos y elásticos los siguientes objetos: a) Una esponja b) Las fibras de un cepillo de dientes c)La plastilina d) Un vaso de vídrio e) El barro f) Un patito de goma

2. Se pretende averiguar el peso de un objeto, para lo que se suspende de un muelle cuya constante recuperadora es k= 90 N/m. Se observa que el muelle se alarga 5 cm ¿Cuánto pesa el objeto?

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3. El movimiento El movimiento es un cambio de posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto a un sistema de referencia que se considera fijo. Para estudiar el movimiento es necesario conocer algunos conceptos: Posición , x: punto en el que se encuentra el móvil en un momento determinado. Trayectoria: camino que recorre el móvil en su movimiento. Desplazamiento: longitud de la línea recta que une dos posiciones, la inicial y la final. Espacio recorrido, s: longitud de la trayectoria.

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Para poder definir el movimiento, necesitamos elegir un cuerpo o un lugar que consideraremos como fijo. Este cuerpo o lugar se llama sistema de referencia y el cuerpo que se mueve se denomina móvil. ¿Qué es la cinemática? La cinemática es la parte de la física que estudio el movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo originan.

Ejercicio: 3. ¿Cómo observarás el movimiento de un autobús y el de la acera en cada uno de estos casos? a) Te encuentas parado en la acera. b) Estás subido en el autobús.

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3.1. Tipos de movimientos Los tipos de movimiento depende de la trayectoria. Si es recta, se trata de un movimiento rectilíneo, pero si la trayectoria es curva, se tratará de un movimiento curvilíneo. El movimiento rectilíneo puede ser:

• Movimiento rectilíneo uniforme (MRU), si la velocidad se mantiene constante en el movimiento.
• Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), si la velocidad cambia durante el movimiento.

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3.2. Velocidad La velocidad, v, es el espacio que recorre el móvil, s, dividido por el tiempo, t, que ha empleado en hacerlo.

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La unidad de velocidad en el Sistema Internacional es el metro por segundo, m/s, aunque en la práctica se usa también el kilómetro por hora, km/h.

La velocidad instantánea es la que lleva un móvil durante un tiempo muy pequeño, es decir en un instante de tiempo.

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3.3. Aceleración La aceleración, a , es el cambio de velocidad de un móvil en un intervalo de tiempo. La unidad de la aceleración en el Sistema Internacional es el metro por segundo al cuadrado, m/s

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Final

Inicial

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Ejercicio 4. Un caballo de carreras recorre una pista de 1000 m en 80 s: a) ¿Cuál ha sido su velocidad media en unidades del SI? b)¿La velocidad ha sido la misma durante toda la carrera? c) Expresa la velocidad media también en Km/h. d)¿Qué aceleración ha experimentado si en los 10 primeros segundo ha alcanzado una velocidad de 10 m/s?

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3.4. Representaciones gráficas

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3.4. Representaciones gráficas

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Ejercicios:5. Explica el significado de las siguientes gráficas y di qué tipo de movimiento lleva el móvil.

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Datos, tablas y gráficas Para representar el gráfico de un movimientoes preciso hacer la tabla de datos y representar los puntos en los ejes:

• El tiempo, t, se representa en el eje horizontal o de abscisas ( eje X), junto con las unidades entre paréntesis.
• El espacio, s, o la velocidad, v, en el eje vertical o de ordenadas (eje Y), junto con las unidades entre paréntesis.

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