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LAS FUERZAS
      Y
EL MOVIMIENTO
ÍNDICE
• EL MOVIMIENTO
  – CLASIFICACIÓN
  – ACTIVIDADES
  – EXPERIMENTO


• LA FUERZA
  –   DEFINICIÓN
  –   TIPOS
  –   ELEMENTOS
  –   EFECTOS
  –   ACTUACIÓN DE VARIAS FUERZAS
  –   LA FUERZA DE LA GRAVEDAD
  –   ACTIVIDADES
  –   EXPERIENCIAS CON ROZAMIENTO
EL MOVIMIENTO
Clasificación
• Rectilíneo     trayectoria en línea recta.
• Curvilíneo     trayectoria NO es una
  recta.
  – Movimiento circular: su trayectoria es una
    circunferencia
• Con velocidad constante         movimientos
  uniformes
• Con velocidad variable        movimientos
  variados
Actividades
1. Completa la tabla colocando en cada
   casilla los siguientes movimientos:

•   Movimiento de una piedra que cae
    desde lo alto de una torre

•   Movimiento de una noria de feria
• Movimiento de una vagoneta
  de una montaña rusa



• Movimiento del
  borde de un yo-yo



• Movimiento de un automóvil que siempre viaja
  50 Km/h por una carretera sinuosa
Tabla


   Tipo de movimiento            Velocidad   Ejemplo

                                 constante
   Rectilíneo
                                 variable

                   Circular      constante

                   Circular      variable
   Curvilíneo
                   No circular   constante

                   No circular   variable
2. Representa en un dibujo:

  – El movimiento de
   la Tierra alrededor del Sol




  – El movimiento de una
  vagoneta de una montaña rusa
– El movimiento de
un coche de fórmula 1




– El movimiento de un canguro
Experimento
Estática en movimiento
• Necesitamos:
   Un globo
   Una lata vacía de aluminio
• Preparación previa:
   Infla el globo con aire y átalo.
   Luego frota el globo contra la cabeza unas 10 veces.
   Ahora coloca la lata en el suelo y sin tocarla con el globo, haz que
   se mueva la lata alejándole el globo. Si se acaba la carga
   electrostática del globo, recárgalo frotando el pelo nuevamente.
• ¿Qué está pasando?
   Al frotar el globo este se carga negativamente. Esta es una carga
   de energía electrostática. Al aproximarlo a la lata, esta distribuye
   sus cargas en ambos lados. Como es un cilindro, los lados están
   muy cerca y son curvos, por ello al repelerse las cargas iguales del
   globo y la lata, ésta rota.
LA FUERZA
FUERZA
DEFINICIÓN: es toda causa capaz de modificar
  el estado de reposo o movimiento de los cuerpos o
  de producir deformaciones en ellos.
TIPOS:
• De contacto       cuando dos cuerpos chocan



• A distancia    no existe contacto directo
  entre los cuerpos (imán)
ELEMENTOS

• Intensidad     indica el valor
  numérico
• Sentido     es cada una de las dos
  orientaciones posibles existentes en
  una misma dirección
• Punto de aplicación     punto sobre el
  que se ejerce la fuerza
EFECTOS QUE PRODUCEN
1. CAMBIAN EL ESTADO DEL
   MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS
• Rozamiento
  – Se opone siempre al movimiento
  – Depende de la superficie sobre la que se desliza el
    cuerpo
• Aumentar o disminuir la velocidad de un
  móvil
  – Aumenta si la fuerza es aplicada en la misma dirección y
    sentido del movimiento
  – Disminuye si la fuerza es aplicada en la misma dirección
    y sentido opuesto al del movimiento.
• Cambiar la dirección de movimiento




 Las cadenas ejercen una fuerza
 sobre las sillas.
 Esto hace que describan un movimiento circular.
2. DEFORMAN LOS CUERPOS
• Deformaciones permanentes: los cuerpos
  sufren transformaciones
       – Ejemplo: plastilina


• Deformaciones no permanentes: los
  cuerpos vuelven a adoptar su forma cuando
  cesa la causa que ha provocado la
  deformación
       – Ejemplo: un muelle
ACTUACIÓN DE VARIAS
        FUERZAS
• Si actúan dos o más fuerzas             sus
  efectos se suman
  – con la misma dirección y sentido se suman
  – con la misma dirección y sentidos opuestos se
    restan


• Si actúan varias fuerzas             pueden
  anularse entre sí
  – Ejemplo: sobre una lámpara
  actúan dos fuerzas: su propio peso
  y la tensión de la cuerda
LA FUERZA DE LA
            GRAVEDAD
• La Tierra atrae a los cuerpos
      • Características de la fuerza de la gravedad:
          –   Universal
          –   Atractiva
          –   Bastante débil
          –   Intensidad depende de la masa de los cuerpos
          –   Intensidad depende de la distancia entre los cuerpos


• Peso no es lo mismo que masa
  – Peso: es una fuerza de atracción que la Tierra ejerce sobre los
    cuerpos situados cerca de su superficie.
  – Masa: es siempre la misma independientemente del lugar
    donde esté el cuerpo.
Actividades
Un mar de aire.

•   Necesitamos:
    Una regla larga
    Una hoja grande de periódico, extendida
•   Montaje:
    Coloca la regla en el centro, debajo del papel, con el extremo
    salido. Ahora prueba a golpear el extremo de la regla y observa lo
    que pasa.
•   ¿Qué está sucediendo?
    El aire encima del periódico está presionando con su peso sobre
    toda la superficie de la hoja.
    Si se calcula el peso del aire por centímetro cuadrado y la
    dimensión de la superficie de la hoja, se podrá calcular la fuerza
    ejercida por el aire sobre toda la hoja.
Balance imposible.
• Necesitamos:
   Un corcho
   Un palillo
   Dos tenedores metálicos
   Un hilo
• Montaje:
   Corta un palillo de tal manera que el corte tenga forma de "V". Inserta uno
   de los extremos en el centro de un corcho. Ahora coloca los dos tenedores
   en los lados del corcho. Asegúrate que están bien sujetos y coloca la punta
   del palillo sobre un hilo. Deberá balancearse perfectamente y, si inclinas el
   hilo, podrás hacerlo desplazarse sin caerse.
• ¿Qué está pasando?
   Si el centro de masa de un objeto está exactamente sobre un soporte,
   entonces el objeto no cae, ya que está atraído por la fuerza gravitacional
   que ejerce la Tierra sobre todos los cuerpos.
El peso del aire.

•   Necesitamos:
    Dos globos
    Un gancho de ropa
    Una percha para colgarlo
    Hilo
•   Montaje:
    Infla los globos y los sujeta al gancho con hilo. Cuelga el gancho y
    ajuste los globos en los extremos, hasta que esté nivelado. Ahora
    revienta uno de los globos y observa qué pasa con el gancho.
•   ¿Qué está pasando?
    El aire que contienen los globos pesa. Al quitar uno de ellos, la
    balanza se inclina hacia el otro.
Experiencias con rozamiento
MATERIALES NECESARIOS:
• Mesa, bolitas o botones (más o menos del mismo peso), cajita de
  cartón o bandeja de plástico, vasito desechable, cinta adhesiva,
  libreta y lápiz, hilo de coser, tabla de madera de 20x50 cm
  (aproximadamente) 
• Trasportador (sólo si sabes medir ángulos) 


PROCEDIMIENTO:
1. Fija el lápiz a un borde de la mesa con cinta adhesiva.
2. Ata un extremo del hilo de coser a la cajita plástica del casete.
3. Ata el otro extremo del hilo al vasito de plástico y asegúrate que
   esté derecho cuando cuelgue del hilo.
4. La cajita va sobre la mesa y el vasito colgando como indica la
   figura.
5.   Si la cajita se mueve agrégale un poco de peso metiéndole algo
     dentro (bolitas, plastilina, botones, etc.).
6.   Coloca algunas bolitas en el vaso. Probablemente la cajita no se
     mueva. Sigue metiendo bolitas cuidadosamente hasta que la caja
     comience a moverse. Cuando esto pase anota la cantidad de
     bolitas que hay en la cajita y las que tuviste que poner en el
     vaso.
7.   Agrégale el doble de bolitas a la caja y repite el procedimiento.
     Seguramente vas a necesitar agregar varias bolitas más en el
     vaso para que la caja comience a ser arrastrada. Cuando esto
     pase anota de nuevo.
8.   Repite el procedimiento varias veces. Vas a comprobar que hay
     una relación entre la cantidad de bolitas en la caja y las que hay
     en el vaso. En definitiva, vas a encontrar una relación entre el
     peso total de la cajita y la fuerza con que la estamos
     arrastrando.
•  Podemos encarar nuestro estudio del rozamiento desde otro
   ángulo. Para ello vamos usar la cajita con las bolitas y una tabla
   mas o menos lisa que ubicaremos sobre la mesa.
1. Pon en la cajita algunas bolitas y colócala sobre un extremo de la
   tabla.
2. Coge la tabla por este extremo y levántala un poco como se indica
   en la figura. De esta manera aumenta el ángulo de inclinación entre
   la tabla y la mesa.
3.   Continua levantando la tabla lentamente hasta que la cajita
     comience a caer. El movimiento de la cajita comenzará para un
     determinado ángulo entre la tabla y la mesa Si sabes usar el
     trasportador mide este ángulo y anota el valor en una hoja,
     junto con el número de bolitas que hay en la caja.
4.   Agrega el doble de bolitas en la caja y repite el procedimiento.
     De nuevo comprobarás que hay una relación entre el ángulo para
     el cual la cajita comienza a caer y el número de bolitas en la
     caja.
•   Vamos a aprovechar que tenemos bolitas y una tabla para hacer un
    último experimento que también tiene que ver con el rozamiento
    pero tiene que ver más con las avalanchas.


1. En primer lugar comprueba lo siguiente: una bolita apoyada en una
   tabla horizontal no se mueve pero apenas se inclina la tabla
   comienza a rodar. Una vez hecha esta importante y evidente
   comprobación, pasamos al experimento.
2. Sujeta un escarbadientes a la tabla con cinta adhesiva tal como se
   indica en la figura
3.   Inclina la tabla un poquito la tabla y trata de equilibrar una
     bolita tal como se ve en la figura.
4.   Ahora que la bolita no rueda y está equilibrada comienza a
     inclinar suavemente la tabla. Mientras que la inclinación es
     pequeña el escarbadientes, que funciona como una
     protuberancia en la tabla, será capaz de impedir que la bolita
     ruede. Pero si inclinas mucho, la bolita pasará el obstáculo y
     comenzará a rodar. Como siempre anota el ángulo para el cual
     pasa esto y también el diámetro de la bolita.
5.   Repite el experimento con una bolita mas grande. Anota su
     diámetro y también el ángulo para el cual esta bolita salta el
     obstáculo y comienza a rodar. Si lo has hecho todo bien vas a
     comprobar que en este caso el ángulo es menor que en el
     primero
•   Si no encuentras ninguna relación entre la experiencia anterior y
    el desarrollo de una avalancha, mira el gráfico a la derecha. Las
    bolitas podrían ser los granos de una pila de arena o las piedras en
    la ladera de una montaña. Identificamos a una en particular
    pintándola de rojo. Esta claro que en el dibujo A la bolita está bien
    "atascada" y no se cae. Igual que en la experiencia con el
    escarbadientes. Pero si se aumenta el ángulo de inclinación de la
    ladera, como sucede en la figura B, la bolita roja se libera y cae.
•   Al caer adquiere cierta velocidad y por lo tanto cierta energía. Es
    posible que esta energía sea suficiente para "liberar" a otras
    bolitas de más abajo cuando choca con ellas. Y estas liberarán a
    otras y así, iniciándose una avalancha. Claro que para que esto pase
    no es suficiente con que una bolita se libere. Además deben
    ocurrir otras cosas, como por ejemplo que el ángulo de inclinación
    sea de un valor determinado, etc.
BIBLIOGRAFÍA
• www.divertido.com.mx
•   www.parquedelaciudad.es.vg
•   www.matematicas.net
•   www.cientec.or.cr/ciencias/experimentos/fisica.html#13
•   www.geocities.com/petersonpipe/puedefallar/puede3.html
•   www.billiken.com.ar/secciones/ciencias/bsc_07htm
•   www.rena.e12.ve/tecnologia/fuerza.html
Trabajo realizado por:


       M. Loli García Guilló
     Verónica Marchal Candalija
      Sandra Santos Juan




          Interpretación física de los fenómenos naturales
                3º C Magisterio Primaria

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  • 1. LAS FUERZAS Y EL MOVIMIENTO
  • 2. ÍNDICE • EL MOVIMIENTO – CLASIFICACIÓN – ACTIVIDADES – EXPERIMENTO • LA FUERZA – DEFINICIÓN – TIPOS – ELEMENTOS – EFECTOS – ACTUACIÓN DE VARIAS FUERZAS – LA FUERZA DE LA GRAVEDAD – ACTIVIDADES – EXPERIENCIAS CON ROZAMIENTO
  • 4. Clasificación • Rectilíneo trayectoria en línea recta. • Curvilíneo trayectoria NO es una recta. – Movimiento circular: su trayectoria es una circunferencia • Con velocidad constante movimientos uniformes • Con velocidad variable movimientos variados
  • 5. Actividades 1. Completa la tabla colocando en cada casilla los siguientes movimientos: • Movimiento de una piedra que cae desde lo alto de una torre • Movimiento de una noria de feria
  • 6. • Movimiento de una vagoneta de una montaña rusa • Movimiento del borde de un yo-yo • Movimiento de un automóvil que siempre viaja 50 Km/h por una carretera sinuosa
  • 7. Tabla Tipo de movimiento Velocidad Ejemplo constante Rectilíneo variable Circular constante Circular variable Curvilíneo No circular constante No circular variable
  • 8. 2. Representa en un dibujo: – El movimiento de la Tierra alrededor del Sol – El movimiento de una vagoneta de una montaña rusa
  • 9. – El movimiento de un coche de fórmula 1 – El movimiento de un canguro
  • 10. Experimento Estática en movimiento • Necesitamos: Un globo Una lata vacía de aluminio • Preparación previa: Infla el globo con aire y átalo. Luego frota el globo contra la cabeza unas 10 veces. Ahora coloca la lata en el suelo y sin tocarla con el globo, haz que se mueva la lata alejándole el globo. Si se acaba la carga electrostática del globo, recárgalo frotando el pelo nuevamente. • ¿Qué está pasando? Al frotar el globo este se carga negativamente. Esta es una carga de energía electrostática. Al aproximarlo a la lata, esta distribuye sus cargas en ambos lados. Como es un cilindro, los lados están muy cerca y son curvos, por ello al repelerse las cargas iguales del globo y la lata, ésta rota.
  • 12. FUERZA DEFINICIÓN: es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de los cuerpos o de producir deformaciones en ellos. TIPOS: • De contacto cuando dos cuerpos chocan • A distancia no existe contacto directo entre los cuerpos (imán)
  • 13. ELEMENTOS • Intensidad indica el valor numérico • Sentido es cada una de las dos orientaciones posibles existentes en una misma dirección • Punto de aplicación punto sobre el que se ejerce la fuerza
  • 14. EFECTOS QUE PRODUCEN 1. CAMBIAN EL ESTADO DEL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS • Rozamiento – Se opone siempre al movimiento – Depende de la superficie sobre la que se desliza el cuerpo • Aumentar o disminuir la velocidad de un móvil – Aumenta si la fuerza es aplicada en la misma dirección y sentido del movimiento – Disminuye si la fuerza es aplicada en la misma dirección y sentido opuesto al del movimiento.
  • 15. • Cambiar la dirección de movimiento Las cadenas ejercen una fuerza sobre las sillas. Esto hace que describan un movimiento circular.
  • 16. 2. DEFORMAN LOS CUERPOS • Deformaciones permanentes: los cuerpos sufren transformaciones – Ejemplo: plastilina • Deformaciones no permanentes: los cuerpos vuelven a adoptar su forma cuando cesa la causa que ha provocado la deformación – Ejemplo: un muelle
  • 17. ACTUACIÓN DE VARIAS FUERZAS • Si actúan dos o más fuerzas sus efectos se suman – con la misma dirección y sentido se suman – con la misma dirección y sentidos opuestos se restan • Si actúan varias fuerzas pueden anularse entre sí – Ejemplo: sobre una lámpara actúan dos fuerzas: su propio peso y la tensión de la cuerda
  • 18. LA FUERZA DE LA GRAVEDAD • La Tierra atrae a los cuerpos • Características de la fuerza de la gravedad: – Universal – Atractiva – Bastante débil – Intensidad depende de la masa de los cuerpos – Intensidad depende de la distancia entre los cuerpos • Peso no es lo mismo que masa – Peso: es una fuerza de atracción que la Tierra ejerce sobre los cuerpos situados cerca de su superficie. – Masa: es siempre la misma independientemente del lugar donde esté el cuerpo.
  • 19. Actividades Un mar de aire. • Necesitamos: Una regla larga Una hoja grande de periódico, extendida • Montaje: Coloca la regla en el centro, debajo del papel, con el extremo salido. Ahora prueba a golpear el extremo de la regla y observa lo que pasa. • ¿Qué está sucediendo? El aire encima del periódico está presionando con su peso sobre toda la superficie de la hoja. Si se calcula el peso del aire por centímetro cuadrado y la dimensión de la superficie de la hoja, se podrá calcular la fuerza ejercida por el aire sobre toda la hoja.
  • 20. Balance imposible. • Necesitamos: Un corcho Un palillo Dos tenedores metálicos Un hilo • Montaje: Corta un palillo de tal manera que el corte tenga forma de "V". Inserta uno de los extremos en el centro de un corcho. Ahora coloca los dos tenedores en los lados del corcho. Asegúrate que están bien sujetos y coloca la punta del palillo sobre un hilo. Deberá balancearse perfectamente y, si inclinas el hilo, podrás hacerlo desplazarse sin caerse. • ¿Qué está pasando? Si el centro de masa de un objeto está exactamente sobre un soporte, entonces el objeto no cae, ya que está atraído por la fuerza gravitacional que ejerce la Tierra sobre todos los cuerpos.
  • 21. El peso del aire. • Necesitamos: Dos globos Un gancho de ropa Una percha para colgarlo Hilo • Montaje: Infla los globos y los sujeta al gancho con hilo. Cuelga el gancho y ajuste los globos en los extremos, hasta que esté nivelado. Ahora revienta uno de los globos y observa qué pasa con el gancho. • ¿Qué está pasando? El aire que contienen los globos pesa. Al quitar uno de ellos, la balanza se inclina hacia el otro.
  • 22. Experiencias con rozamiento MATERIALES NECESARIOS: • Mesa, bolitas o botones (más o menos del mismo peso), cajita de cartón o bandeja de plástico, vasito desechable, cinta adhesiva, libreta y lápiz, hilo de coser, tabla de madera de 20x50 cm (aproximadamente)  • Trasportador (sólo si sabes medir ángulos)  PROCEDIMIENTO: 1. Fija el lápiz a un borde de la mesa con cinta adhesiva. 2. Ata un extremo del hilo de coser a la cajita plástica del casete. 3. Ata el otro extremo del hilo al vasito de plástico y asegúrate que esté derecho cuando cuelgue del hilo. 4. La cajita va sobre la mesa y el vasito colgando como indica la figura.
  • 23. 5. Si la cajita se mueve agrégale un poco de peso metiéndole algo dentro (bolitas, plastilina, botones, etc.). 6. Coloca algunas bolitas en el vaso. Probablemente la cajita no se mueva. Sigue metiendo bolitas cuidadosamente hasta que la caja comience a moverse. Cuando esto pase anota la cantidad de bolitas que hay en la cajita y las que tuviste que poner en el vaso. 7. Agrégale el doble de bolitas a la caja y repite el procedimiento. Seguramente vas a necesitar agregar varias bolitas más en el vaso para que la caja comience a ser arrastrada. Cuando esto pase anota de nuevo. 8. Repite el procedimiento varias veces. Vas a comprobar que hay una relación entre la cantidad de bolitas en la caja y las que hay en el vaso. En definitiva, vas a encontrar una relación entre el peso total de la cajita y la fuerza con que la estamos arrastrando.
  • 24. • Podemos encarar nuestro estudio del rozamiento desde otro ángulo. Para ello vamos usar la cajita con las bolitas y una tabla mas o menos lisa que ubicaremos sobre la mesa. 1. Pon en la cajita algunas bolitas y colócala sobre un extremo de la tabla. 2. Coge la tabla por este extremo y levántala un poco como se indica en la figura. De esta manera aumenta el ángulo de inclinación entre la tabla y la mesa.
  • 25. 3. Continua levantando la tabla lentamente hasta que la cajita comience a caer. El movimiento de la cajita comenzará para un determinado ángulo entre la tabla y la mesa Si sabes usar el trasportador mide este ángulo y anota el valor en una hoja, junto con el número de bolitas que hay en la caja. 4. Agrega el doble de bolitas en la caja y repite el procedimiento. De nuevo comprobarás que hay una relación entre el ángulo para el cual la cajita comienza a caer y el número de bolitas en la caja.
  • 26. Vamos a aprovechar que tenemos bolitas y una tabla para hacer un último experimento que también tiene que ver con el rozamiento pero tiene que ver más con las avalanchas. 1. En primer lugar comprueba lo siguiente: una bolita apoyada en una tabla horizontal no se mueve pero apenas se inclina la tabla comienza a rodar. Una vez hecha esta importante y evidente comprobación, pasamos al experimento. 2. Sujeta un escarbadientes a la tabla con cinta adhesiva tal como se indica en la figura
  • 27. 3. Inclina la tabla un poquito la tabla y trata de equilibrar una bolita tal como se ve en la figura. 4. Ahora que la bolita no rueda y está equilibrada comienza a inclinar suavemente la tabla. Mientras que la inclinación es pequeña el escarbadientes, que funciona como una protuberancia en la tabla, será capaz de impedir que la bolita ruede. Pero si inclinas mucho, la bolita pasará el obstáculo y comenzará a rodar. Como siempre anota el ángulo para el cual pasa esto y también el diámetro de la bolita. 5. Repite el experimento con una bolita mas grande. Anota su diámetro y también el ángulo para el cual esta bolita salta el obstáculo y comienza a rodar. Si lo has hecho todo bien vas a comprobar que en este caso el ángulo es menor que en el primero
  • 28. Si no encuentras ninguna relación entre la experiencia anterior y el desarrollo de una avalancha, mira el gráfico a la derecha. Las bolitas podrían ser los granos de una pila de arena o las piedras en la ladera de una montaña. Identificamos a una en particular pintándola de rojo. Esta claro que en el dibujo A la bolita está bien "atascada" y no se cae. Igual que en la experiencia con el escarbadientes. Pero si se aumenta el ángulo de inclinación de la ladera, como sucede en la figura B, la bolita roja se libera y cae.
  • 29. Al caer adquiere cierta velocidad y por lo tanto cierta energía. Es posible que esta energía sea suficiente para "liberar" a otras bolitas de más abajo cuando choca con ellas. Y estas liberarán a otras y así, iniciándose una avalancha. Claro que para que esto pase no es suficiente con que una bolita se libere. Además deben ocurrir otras cosas, como por ejemplo que el ángulo de inclinación sea de un valor determinado, etc.
  • 30. BIBLIOGRAFÍA • www.divertido.com.mx • www.parquedelaciudad.es.vg • www.matematicas.net • www.cientec.or.cr/ciencias/experimentos/fisica.html#13 • www.geocities.com/petersonpipe/puedefallar/puede3.html • www.billiken.com.ar/secciones/ciencias/bsc_07htm • www.rena.e12.ve/tecnologia/fuerza.html
  • 31. Trabajo realizado por: M. Loli García Guilló Verónica Marchal Candalija Sandra Santos Juan Interpretación física de los fenómenos naturales 3º C Magisterio Primaria