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  1. 1. Objetivo Conocer los conceptos de Fuerza, Leyes de Newton y tipos de Fuerza.
  2. 2. Fuerzas
  3. 3. ¿Qué son las fuerzas? Es algo que: Produce deformación en el objeto que recibe una fuerza Produce cambio de movimiento en el objeto que recibe una fuerza Puede producir deformación y cambio de velocidad al mismo tiempo
  4. 4. Fuerza En física, fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo.
  5. 5. Algunas características Es magnitudes vectoriales No se poseen, se aplican Se aplican de un cuerpo a otro Nunca se encontrará una fuerza aislada De aquí que se dice: el número de fuerzas en un sistema siempre es par Se pueden sumar y restar Su unidad de medida es el Newton, que se abrevia [N] 1 [N] = 1 [kg m/s2 ] ¿Qué significa esto? 1 Newton se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto de 1 kg de masa.
  6. 6. La fuerza no se posee. Una persona, o una máquina o cualquier dispositivo que se use para aplicar fuerza, posee potencia, desarrolla energía. Pero de ninguna forma se puede decir que posee fuerza. El instrumento con el que se mide la Fuerza es el dinamómetro.
  7. 7. Por ser vectores se representan con una flecha La flecha tiene origen en el centro de gravedad del objeto que recibe la fuerza magnitud o módulo dirección sentido Tienen magnitud o módulo: es un número y una unidad de medida. Por ejemplo: 5 [N]. En la flecha corresponde a la medida de su longitud. Tiene dirección. en la flecha corresponde a la orientación que tiene. Tiene sentido: en la flecha corresponde a lo que señala la punta.
  8. 8. Suma de fuerzas Cuando sobre un cuerpo actúan más de una fuerza, ellas se pueden sumar. El resultado se denomina “fuerza neta” o “fuerza resultante” ( FR). Una fuerza neta provoca los mismos efectos que el conjunto de fuerzas a las que representa. Dos fuerzas, o más, que se dirigen hacia en un mismo sentido se suman. Si se dirigen en sentidos contrarios se restan. F1 F2 F1 F2 FR = F1 + F2 F1F2 F1 F2 FR = F1 - F2
  9. 9. Clasificación De acuerdo a su punto de aplicación De contacto A distancia Quien aplica y quien recibe la fuerza entran en contacto directo. Se tocan Quien aplica y quien recibe la fuerza no entran en contacto
  10. 10. Ejemplos • De contacto - Cuando empujamos un objeto - Cuando se patea un balón - Cuando atrapamos un objeto que nos lanzan A distancia Fuerza gravedad Fuerza eléctrica
  11. 11. Actividades • ¿Qué es una fuerza? • ¿Con que instrumento se mide una fuerza? • ¿Cómo se clasifican las fuerzas? De 2 ejemplos de cada una. • ¿Qué efecto produce una fuerza en un cuerpo? • ¿Las fuerzas se pueden sumar? De ejemplos • Nombre a lo menos 3 características de la fuerza.
  12. 12. Leyes de Newton • 1.Principio de inercia • 2.Principio de masa • 3.Principio de acción y reacción
  13. 13. Leyes de Newton Son propuestas por Isaac Newton el año 1686 Si es que he llegado más lejos que otros, es porque me subí a hombros de gigantes
  14. 14. Primera ley o Principio de Inercia Todo cuerpo tiende a permanecer en su estado de movimiento si sobre él no se aplican fuerzas externas Fuerza externa: Se refiere a una fuerza resultante que cambia el estado de movimiento del cuerpo. Inercia: tendencia de un cuerpo a permanecer en el estado de movimiento en el que se encuentra, sin cambiarlo 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.
  15. 15. Más sobre la inercia Se dice que un cuerpo tiene un movimiento inercial si tiene una velocidad uniforme. 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. Una nave espacial si va con los motores apagados, se mueve inercialmente.
  16. 16. Segunda ley o Principio de masa 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: maF = Si el cuerpo recibe más de una fuerza, entonces en la expresión anterior F será la fuerza resultante. F a F1 F2 F3 F4 F
  17. 17. Más sobre la segunda ley 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       − == t vv mmaF if
  18. 18. 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), entonces no acelera y, en consecuencia, permanece con velocidad constante.
  19. 19. Tercera ley o Principio de Acción y Reacción 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”.
  20. 20. Más sobre la acción y la reacción Las fuerzas de acción (FA) y la de reacción (FR) son de igual magnitud. FA = FR 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 opuestos, NO SE ANULAN. Esto es porque actúan sobre cuerpos diferentes.
  21. 21. Tipos de Fuerzas
  22. 22. • Fuerza Normal La fuerza normal es un tipo de fuerza de contacto ejercida por una superficie sobre un objeto. Esta actúa perpendicular y hacia afuera de la superficie.
  23. 23. • La fuerza normal no es un par de reacción del peso, sino una reacción de la superficie a la fuerza que un cuerpo ejerce sobre ella.
  24. 24. Fuerza peso • El peso es la fuerza que la gravedad de cualquier planeta ejerce sobre un cuerpo, de acuerdo a la masa que posee dicho cuerpo. El valor de esta fuerza depende de variables como: • La distancia del cuerpo al centro del planeta • La masa del planeta. • Esta fuerza es ejercida sin que haya necesidad de contacto entre los cuerpos, a esto se le denomina acción a distancia.
  25. 25. • Por esta razón el peso de un mismo cuerpo cambiará, dependiendo del lugar del universo en el que se encuentre. Esta es la razón que se dice que la masa se posee y el peso se ejerce. • Para calcular el peso de un cuerpo en la superficie de nuestro planeta, basta con aplicar la siguiente ecuación: P= m x g Donde P representa el peso, m la masa y g la aceleración de gravedad.
  26. 26. • Fuerza de roce Es la fuerza que se opone al movimiento en dirección contraria y depende de la superficie de contacto. • Coeficiente de roce: μ • Fuerza normal: N • Fuerza de roce: f Depende directamente del tipo de la superficies y de la fuerza normal
  27. 27. Fuerza de roce estático Es la fuerza de roce que actúa sobre un bloque u objeto en reposo, esta fuerza es variable y siempre mantiene en equilibrio las demás fuerzas.
  28. 28. Fuerza de roce cinético Cuando existe una fuerza que es mayor a la fuerza de roce estática máxima, estamos en presencia de esta fuerza de roce cinética (fc). Lo que implica que el bloque está en movimiento sobre una superficie rugosa.
  29. 29. Fuerza Tensión (T) Es la fuerza que ejerce una cuerda sobre un cuerpo. Para resolver los ejercicios de tensión se desprecia la masa de las .cuerdas
  30. 30. Apliquemos lo aprendido

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