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Fuerzas y Leyes de Newton
FUERZAS Y Leyes de Newton

                        Una fuerza es toda causa capaz de
                        deformar un cuerpo o modificar su
  dirección
                        estado de reposo o movimiento.

                        Las fuerzas son magnitudes vectoriales
magnitud                y su unidad en el S.I. es el newton, N.

               sentido    Toda fuerza tiene un agente
                          específico e identificable, que puede
                          ser animado o inanimado. Por ejemplo
                          el agente de la fuerza de gravedad es
           Punto de
                          la Tierra
           aplicación
CARÁCTERÍSTICAS DE UNA FUERZA

                        Punto de aplicación.— Es el lugar concreto
  dirección
                        sobre el cual actúa la fuerza. En el se
                        comienza a dibujar el vector que
                        representa la fuerza.
magnitud                 Magnitud o Módulo.— Indica el valor
                         numérico de la fuerza en newtons. Se
              sentido    corresponde con la longitud del vector.
                         Dirección.— Es la recta a lo largo de la
                         cual se aplica la fuerza. La línea sobre la
                         que se dibuja el vector.
           Punto de
           aplicación
                          Sentido.— Con la misma dirección, una
                          fuerza puede tener dos sentidos
                          opuestos. Se indica con la punta de la
                          flecha del vector.
CAUSAS DEL MOVIMIENTO
La dinámica es la rama de la física que estudia las causas de
los cambios en los movimientos de los cuerpos

                       TIPOS DE FUERZAS
  Las fuerzas se clasifican en dos grandes grupos:
  fuerzas por contacto y fuerzas a distancia o de campos
                                    En las fuerzas a distancia la
Las fuerzas por contacto
                                    interacción se produce entre
son aquellas que necesitan
                                    dos cuerpos separados por
el contacto directo con un
                                    una determinada distancia.
cuerpo para manifestarse.
                                        Ej. Magnetismo
Ej. Golpear un balón
     con el pie
LEYES DE NEWTON


PRINCIPIO DE LA INERCIA


         Todo cuerpo continua en su estado de
         reposo o se mueve con movimiento
         rectilíneo uniforme si sobre él no actúa
         ninguna fuerza o si la resultante de todas
         las fuerzas (fuerza neta) que actúan sobre
         él es nula.
LEYES DE NEWTON


PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA

La resultante de las fuerzas (fuerza neta) que
actúan sobre un cuerpo es directamente
proporcional a la aceleración que produce


   Fresultante = m a

   F=ma
LEYES DE NEWTON

PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN
Cuando dos cuerpos interaccionan, el primero ejerce
una fuerza sobre el segundo y éste ejerce una fuerza
sobre el primero; estas dos fuerzas tienen la misma
dirección, la misma magnitud y sentido contrario.

              F’
                                         F´




                F                         F
CONSECUENCIAS DE LAS LEYES DE NEWTON
                  INERCIA.— Es una propiedad que tienen los cuerpos
                  de oponerse a cualquier cambio en su estado de
                  reposo o movimiento
                                         La medida cuantitativa de
                                         la inercia de un cuerpo es
                                         la MASA INERCIAL
                    1N = 1kg x 1m/s2
                                               NEWTON.—Es la fuerza que
                                               actuando sobre un kilogramo
     Isaac Newton
                                               de masa le produce una
                                               aceleración de 1 m/s2
PESO.—Es la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos
        Es una magnitud vectorial cuyo
        módulo es:
                       |P | = m |g |               P              P

La dirección es vertical; el sentido, hacia abajo y el
punto de aplicación se llama centro de masas o de
gravedad.
DIFERENCIAS ENTRE MASA Y PESO



                 MASA                  PESO


-Magnitud escalar              -Magnitud vectorial

-Se mide con una balanza (en   -Se mide con el dinamómetro (en el
el S.I. en kg)                 S.I. en N por ser una fuerza)
-Es invariable                 -Es variable porque depende del
                               lugar de universo en el que esté el
                               cuerpo
Estado de equilibrio
Como ya explicamos, un cuerpo opone una
resistencia a el cambio de su movimiento
rectilíneo uniforme o a su estado de reposo, que
es proporcional a la masa del propio cuerpo.
Cuando un cuerpo no cambia su régimen de
movimiento o reposo se dice que está en
equilibrio.
 El cambio en su velocidad (aceleración) se logra
 aplicando una fuerza, esta aceleración es
 proporcional a la fuerza resultante (suma de todas
 las fuerzas).

Por lo tanto esa fuerza neta ha roto su estado de
equilibrio.
FUERZA RESULTANTE
La fuerza resultante, R, es una sola fuerza que tiene el
mismo efecto que si todas las que actúan sobre el cuerpo
interviniesen a la vez.
 COMPOSICIÓN DE FUERZAS
 •Composición de dos fuerzas. Regla
 del paralelogramo
    1. Representa las dos fuerzas con el          Paralela a F2

    mismo punto de aplicación.
                                             F    R
                                              1

    2. Construye un paralelogramo
                                                  F
                                                  2
    trazando paralelas a cada fuerza
    desde el extremo de la otra.
    3. Une el punto de aplicación con el
    vértice opuesto del paralelogramo. Esa
    es la fuerza resultante.
FUERZA RESULTANTE
• COMPOSICIÓN DE FUERZAS
•Composición de dos fuerzas. Regla del polígono
•Une los vectores por el origen
•Ahora une el origen de la primera fuerza con elextremo de la
Segunda.
MEDIDA DE LAS FUERZAS CON EL
         DINAMÓMETRO


El dinamómetro es un instrumento que sirve para
medir valores de fuerzas. Básicamente es un
resorte que calibramos previamente.
FUERZA NORMAL
  Se representa por N
  En el S.I. se mide en N
  Es una fuerza que aparece siempre que un cuerpo
  está apoyado sobre una superficie; esta fuerza evita
  que la superficie se deforme.
                                                 y


            N
                      |F| =|N|                   Px       |N| = |P|
                                                                 y
                 F
                                        Py                a Px se le llama
                                                      x
                                                          componente
            P                                P            tangencial del peso
                                                          y a Py componente
                                                          normal del peso.
Es siempre perpendicular a la superficie de apoyo.
FUERZA DE ROZAMIENTO
Se representa por FR y es una fuerza que actúa en sentido
opuesto al movimiento y se produce como consecuencia de
la fricción que tiene lugar entre la superficie del móvil y la
superficie sobe la que este se mueve, o bien del medio (gas
o líquido) que atraviesa

                                             y
                                    FR
          N

  FR                                         Px
               F
                                   Py
                                                  x


           P                             P
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
         FUERZA DE ROZAMIENTO
1. La fuerza de rozamiento es independiente del área de
las superficies en contacto.
2. La fuerza de rozamiento es independiente de la
velocidad del movimiento y actúa siempre en sentido
contrario.
3. La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de
las superficies en contacto y del estado de pulimento de
las mismas.
4. La fuerza de rozamiento es proporcional a
la fuerza normal.
y

                       N

                              F                                              Px
                                                                Py
                                                                                  x

    FR = µ • N          P
                                                                      P
                      µ (mu) se llama coeficiente de
                      rozamiento y es característico de
    µ = FR/ N         las superficies en contacto. No
                      tiene unidades.
                      (Por eso se dice que es una
                      magnitud adimensional)

  Existen dos clases de rozamiento: el
  ESTÁTICO y el DINÁMICO :

- El rozamiento estático aparece cuando se trata de poner un cuerpo en
movimiento desde el reposo.
- El rozamiento dinámico aparece cuando el cuerpo está en FR = µ • N
movimiento.
  En el plano horizontal la fuerza de rozamiento se calcula :
      |FR | = µ • |N | = µ • | P | = µ • m • g (El rozamiento estático es siempre
                                                    mayor que el dinámico)
LA TENSIÓN
La tensión se representa por T y es una fuerza que aparece
siempre que se tira de una cuerda o de un cable.
                           En el S.I. se mide en N
          N
                       a
              T                                      N       a
    FR
                                                                      T       a
                           T                                     FR
                                                                          T
          P                        a

                                                         P
                               P                                          P
    PLANO HORIZONTAL                             PLANO INCLINADO

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323 fuerzasv 2

  • 1. Fuerzas y Leyes de Newton
  • 2. FUERZAS Y Leyes de Newton Una fuerza es toda causa capaz de deformar un cuerpo o modificar su dirección estado de reposo o movimiento. Las fuerzas son magnitudes vectoriales magnitud y su unidad en el S.I. es el newton, N. sentido Toda fuerza tiene un agente específico e identificable, que puede ser animado o inanimado. Por ejemplo el agente de la fuerza de gravedad es Punto de la Tierra aplicación
  • 3. CARÁCTERÍSTICAS DE UNA FUERZA Punto de aplicación.— Es el lugar concreto dirección sobre el cual actúa la fuerza. En el se comienza a dibujar el vector que representa la fuerza. magnitud Magnitud o Módulo.— Indica el valor numérico de la fuerza en newtons. Se sentido corresponde con la longitud del vector. Dirección.— Es la recta a lo largo de la cual se aplica la fuerza. La línea sobre la que se dibuja el vector. Punto de aplicación Sentido.— Con la misma dirección, una fuerza puede tener dos sentidos opuestos. Se indica con la punta de la flecha del vector.
  • 4. CAUSAS DEL MOVIMIENTO La dinámica es la rama de la física que estudia las causas de los cambios en los movimientos de los cuerpos TIPOS DE FUERZAS Las fuerzas se clasifican en dos grandes grupos: fuerzas por contacto y fuerzas a distancia o de campos En las fuerzas a distancia la Las fuerzas por contacto interacción se produce entre son aquellas que necesitan dos cuerpos separados por el contacto directo con un una determinada distancia. cuerpo para manifestarse. Ej. Magnetismo Ej. Golpear un balón con el pie
  • 5. LEYES DE NEWTON PRINCIPIO DE LA INERCIA Todo cuerpo continua en su estado de reposo o se mueve con movimiento rectilíneo uniforme si sobre él no actúa ninguna fuerza o si la resultante de todas las fuerzas (fuerza neta) que actúan sobre él es nula.
  • 6. LEYES DE NEWTON PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA La resultante de las fuerzas (fuerza neta) que actúan sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que produce Fresultante = m a F=ma
  • 7. LEYES DE NEWTON PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN Cuando dos cuerpos interaccionan, el primero ejerce una fuerza sobre el segundo y éste ejerce una fuerza sobre el primero; estas dos fuerzas tienen la misma dirección, la misma magnitud y sentido contrario. F’ F´ F F
  • 8. CONSECUENCIAS DE LAS LEYES DE NEWTON INERCIA.— Es una propiedad que tienen los cuerpos de oponerse a cualquier cambio en su estado de reposo o movimiento La medida cuantitativa de la inercia de un cuerpo es la MASA INERCIAL 1N = 1kg x 1m/s2 NEWTON.—Es la fuerza que actuando sobre un kilogramo Isaac Newton de masa le produce una aceleración de 1 m/s2 PESO.—Es la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos Es una magnitud vectorial cuyo módulo es: |P | = m |g | P P La dirección es vertical; el sentido, hacia abajo y el punto de aplicación se llama centro de masas o de gravedad.
  • 9. DIFERENCIAS ENTRE MASA Y PESO MASA PESO -Magnitud escalar -Magnitud vectorial -Se mide con una balanza (en -Se mide con el dinamómetro (en el el S.I. en kg) S.I. en N por ser una fuerza) -Es invariable -Es variable porque depende del lugar de universo en el que esté el cuerpo
  • 10. Estado de equilibrio Como ya explicamos, un cuerpo opone una resistencia a el cambio de su movimiento rectilíneo uniforme o a su estado de reposo, que es proporcional a la masa del propio cuerpo. Cuando un cuerpo no cambia su régimen de movimiento o reposo se dice que está en equilibrio. El cambio en su velocidad (aceleración) se logra aplicando una fuerza, esta aceleración es proporcional a la fuerza resultante (suma de todas las fuerzas). Por lo tanto esa fuerza neta ha roto su estado de equilibrio.
  • 11. FUERZA RESULTANTE La fuerza resultante, R, es una sola fuerza que tiene el mismo efecto que si todas las que actúan sobre el cuerpo interviniesen a la vez. COMPOSICIÓN DE FUERZAS •Composición de dos fuerzas. Regla del paralelogramo 1. Representa las dos fuerzas con el Paralela a F2 mismo punto de aplicación. F R 1 2. Construye un paralelogramo F 2 trazando paralelas a cada fuerza desde el extremo de la otra. 3. Une el punto de aplicación con el vértice opuesto del paralelogramo. Esa es la fuerza resultante.
  • 12. FUERZA RESULTANTE • COMPOSICIÓN DE FUERZAS •Composición de dos fuerzas. Regla del polígono •Une los vectores por el origen •Ahora une el origen de la primera fuerza con elextremo de la Segunda.
  • 13. MEDIDA DE LAS FUERZAS CON EL DINAMÓMETRO El dinamómetro es un instrumento que sirve para medir valores de fuerzas. Básicamente es un resorte que calibramos previamente.
  • 14. FUERZA NORMAL Se representa por N En el S.I. se mide en N Es una fuerza que aparece siempre que un cuerpo está apoyado sobre una superficie; esta fuerza evita que la superficie se deforme. y N |F| =|N| Px |N| = |P| y F Py a Px se le llama x componente P P tangencial del peso y a Py componente normal del peso. Es siempre perpendicular a la superficie de apoyo.
  • 15. FUERZA DE ROZAMIENTO Se representa por FR y es una fuerza que actúa en sentido opuesto al movimiento y se produce como consecuencia de la fricción que tiene lugar entre la superficie del móvil y la superficie sobe la que este se mueve, o bien del medio (gas o líquido) que atraviesa y FR N FR Px F Py x P P
  • 16. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FUERZA DE ROZAMIENTO 1. La fuerza de rozamiento es independiente del área de las superficies en contacto. 2. La fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad del movimiento y actúa siempre en sentido contrario. 3. La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de las superficies en contacto y del estado de pulimento de las mismas. 4. La fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza normal.
  • 17. y N F Px Py x FR = µ • N P P µ (mu) se llama coeficiente de rozamiento y es característico de µ = FR/ N las superficies en contacto. No tiene unidades. (Por eso se dice que es una magnitud adimensional) Existen dos clases de rozamiento: el ESTÁTICO y el DINÁMICO : - El rozamiento estático aparece cuando se trata de poner un cuerpo en movimiento desde el reposo. - El rozamiento dinámico aparece cuando el cuerpo está en FR = µ • N movimiento. En el plano horizontal la fuerza de rozamiento se calcula : |FR | = µ • |N | = µ • | P | = µ • m • g (El rozamiento estático es siempre mayor que el dinámico)
  • 18. LA TENSIÓN La tensión se representa por T y es una fuerza que aparece siempre que se tira de una cuerda o de un cable. En el S.I. se mide en N N a T N a FR T a T FR T P a P P P PLANO HORIZONTAL PLANO INCLINADO