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FUERZA
MECÁNICA
PESO
• Vector
(lleva dirección)
• Se mide con el
dinamómetro
• Unidad N
• Variable
MASA
• Escalar
(no lleva dirección)
• Se mide con la
balanza
• Unidad Kg
• Invariable
Conceptos importantes
Volumen
Este término tiene que ver con un concepto matemático y físico a la
vez.
Físico: región del espacio que ocupa un cuerpo
Matemático: expresión matemática que determina esa región. Se
mide en m3 o en cm3
Para determinar el volumen de un cuerpo se necesita conocer su forma física.
Para cuerpos especiales existen fórmulas específicas
Cubo de arista a
V = a3
Esfera de radio R Paralelepípedo
de lados a, b y c
V = abc
Cilindro con base
de radio R y altura h
V = πR2h
3
3
4
RV 
Peso
• El peso es una fuerza equivalente al
producto de la masa por la gravedad
• W=mg
• Donde W es peso
Volumen de un cuerpo irregular
Si un cuerpo es irregular, una piedra por ejemplo, no existe una fórmula
matemática que permita determinar su volumen, y si la hay de seguro
que es muy compleja
Entonces, ¿cómo se determina su volumen?
Procedimiento
1º Un vaso con agua
hasta cierto nivel
Se marca el nivel
2º Se coloca el cuerpo
en el interior del vaso
con agua
Se marca el nuevo nivel
3º El incremento de
volumen en el agua,
corresponde al volumen
del cuerpo
Hay que procurar que
el vaso tenga una
forma geométrica
simple para determinar
el volumen de agua. Un
cilindro por ejemplo.
Densidad
V
m

Es una medida que representa la cantidad de
materia que hay por cada unidad de volumen de
un cuerpo
Se mide en kg/m3
En general los sólidos tienen mayor densidad que los líquidos y
éstos mayor densidad que los gases. Pero dentro de los sólidos, por
ejemplo, hay unos con más y otros con menos densidad.
Cálculo de densidades
En general la forma más simple de determinar la densidad de un cuerpo es dividir
su masa por el volumen que tiene:
Supongamos un cuerpo cualquiera
1º Determinamos su masa 2º Se determina su
volumen
m V
3º Densidad
V
m

Ejercicios
• Calcula la densidad de un cuerpo que
tiene de volumen 2 cm3 y una masa de 25
g. Dar el resultado en unidades del S.I.
• Calcula el volumen de un cuerpo que tiene
una densidad 2 kg/m3 y una masa de 50
kg.
• Calcula la masa de un cuerpo que tiene 2
m3 de volumen y una densidad de 13
kg/m3.
Ejercicios
Calcular la masa de:
• a) 6,96 cm³ de cromato de amonio y
magnesio si la densidad es de 1,84 g/cm³
• b) 86 cm³ de fosfato de bismuto si la
densidad es de 6,32 g/cm³
• c) 253 mm³ de oro si la densidad es de
19,3 g/cm³
Una fuerza es toda causa capaz de deformar un
cuerpo o modificar su estado de reposo o
movimiento.
Las fuerzas son magnitudes vectoriales
y su unidad en el S.I. es el newton, N.
Toda fuerza tiene un agente
específico e identificable, que puede
ser animado o inanimado. Por ejemplo
el agente de la fuerza de gravedad es
la Tierra
FUERZA
Punto de
aplicación
magnitud
dirección
sentido
Punto de aplicación.— Es el lugar concreto sobre el cual
actúa la fuerza. En el se comienza a dibujar el vector que
representa la fuerza.
Magnitud o Módulo.— Indica el valor numérico de la
fuerza en newtons. Se 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.
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
• Fuerzas a distancia o de campos
Las fuerzas por contacto,
son aquellas que necesitan
el contacto directo con un
cuerpo para manifestarse.
Ej. Golpear un balón
con el pie
En las fuerzas a distancia, la
interacción se produce entre
dos cuerpos separados por
una determinada distancia.
Ej. Magnetismo
TIPOS DE FUERZAS
• Fuerzas por contacto
FUERZAS A DISTANCIA
Medida de las fuerzas. Unidades.
• La unidad de medida de las fuerzas en el Sistema
Internacional es el Newton (N) que es la fuerza
aplicada a 1kg de masa para que adquiera una
aceleración de 1 m/s2.
mN = Kg · s2
• Otra unidad de fuerza muy usada es el kilopondio
(kp) (normalmente llamado “kilogramo fuerza”).
• 1 kp = kgf = 9,8 N
DINAMOMETRO
• Instrumento que se basa en las
propiedades elásticas de los
materiales para medir su
deformación, calcular la fuerza
ejercida. Por ejemplo, puede ser
por medio de un resorte para
calcular según lo que se estire, la
fuerza aplicada..
1ª Ley de Newton: Ley de Inercia
• Todo cuerpo sigue en estado de reposo o de movimiento
uniforme en línea recta a menos que sea obligado a cambiar ese
estado por obra de fuerzas a él aplicadas.
2ª Ley de Newton: Ley de la fuerza
• El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz aplicada y tiene
la dirección de la recta según la cual la fuerza sea aplicada. Traducción
literal del original, escrito por Newton en latín.
• Una manera de expresar matemáticamente este principio es:
F = m · a
• Donde “F” es la magnitud de la fuerza neta actuando sobre el cuerpo, “m”
es la masa del cuerpo, “a” la magnitud de la aceleración adquirida por el
cuerpo en la dirección de la fuerza neta.
3ª Ley de Newton: Ley de Acción y Reacción
• Para cada acción existe siempre opuesta una reacción contraria
o las acciones mutuas de dos cuerpos están dirigidas a partes
contrarias. (Traducción literal de lo escrito por Newton).
• Hay que tener en cuenta que la acción no es una causa de la
reacción, sino que ambas coexisten, y por eso cualquiera de
estas fuerzas puede ser designada por acción y reacción.
• Ambas fuerzas son de igual medida, actúan sobre cuerpos
diferentes, tienen la misma dirección pero con sentidos
contrarios.
Ejemplos
Ejemplos
PROBLEMA:
1.- Un cuerpo de 2 Kg de masa se mueve sobre una superficie
perfectamente horizontal y lisa, bajo la acción de una fuerza
horizontal de 4N. Al cabo de 6 s ¿cuál será la velocidad adquirida y
la distancia recorrida, si partió del reposo?
PROBLEMA:
2.- ) Una fuerza horizontal de 15 N se aplica sobre un
bloque 5 kg que se encuentra en reposo sobre una
superficie horizontal sin fricción. Calcula la velocidad del
bloque a los 3 s de aplicada la fuerza.
Fuerza normal.- Es la fuerza que actúa con la misma magnitud y
dirección pero de sentido contrario al peso.
Un bloque de masa m está en reposo
sobre una superficie horizontal, las
únicas fuerzas que actúan sobre él son
el peso mg y la fuerza normal N. Por
equilibrio se obtiene que la fuerza
normal N es igual al peso mg
N=mg
0 Fy
0mgN
= peso
PROBLEMA:
1.- Un cuerpo de 2 Kg. de masa se mueve sobre una superficie
perfectamente horizontal y lisa, bajo la acción de una fuerza horizontal de
4N. Al cabo de 6 s ¿cuál será la velocidad adquirida y la distancia
recorrida, si partió del reposo?
Sol: a= 2m/s2; v= 12m/s; d=36m

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Masa, peso, densidad, fuerza

  • 2. PESO • Vector (lleva dirección) • Se mide con el dinamómetro • Unidad N • Variable MASA • Escalar (no lleva dirección) • Se mide con la balanza • Unidad Kg • Invariable
  • 3. Conceptos importantes Volumen Este término tiene que ver con un concepto matemático y físico a la vez. Físico: región del espacio que ocupa un cuerpo Matemático: expresión matemática que determina esa región. Se mide en m3 o en cm3 Para determinar el volumen de un cuerpo se necesita conocer su forma física. Para cuerpos especiales existen fórmulas específicas Cubo de arista a V = a3 Esfera de radio R Paralelepípedo de lados a, b y c V = abc Cilindro con base de radio R y altura h V = πR2h 3 3 4 RV 
  • 4. Peso • El peso es una fuerza equivalente al producto de la masa por la gravedad • W=mg • Donde W es peso
  • 5. Volumen de un cuerpo irregular Si un cuerpo es irregular, una piedra por ejemplo, no existe una fórmula matemática que permita determinar su volumen, y si la hay de seguro que es muy compleja Entonces, ¿cómo se determina su volumen? Procedimiento 1º Un vaso con agua hasta cierto nivel Se marca el nivel 2º Se coloca el cuerpo en el interior del vaso con agua Se marca el nuevo nivel 3º El incremento de volumen en el agua, corresponde al volumen del cuerpo Hay que procurar que el vaso tenga una forma geométrica simple para determinar el volumen de agua. Un cilindro por ejemplo.
  • 6. Densidad V m  Es una medida que representa la cantidad de materia que hay por cada unidad de volumen de un cuerpo Se mide en kg/m3 En general los sólidos tienen mayor densidad que los líquidos y éstos mayor densidad que los gases. Pero dentro de los sólidos, por ejemplo, hay unos con más y otros con menos densidad.
  • 7. Cálculo de densidades En general la forma más simple de determinar la densidad de un cuerpo es dividir su masa por el volumen que tiene: Supongamos un cuerpo cualquiera 1º Determinamos su masa 2º Se determina su volumen m V 3º Densidad V m 
  • 8. Ejercicios • Calcula la densidad de un cuerpo que tiene de volumen 2 cm3 y una masa de 25 g. Dar el resultado en unidades del S.I. • Calcula el volumen de un cuerpo que tiene una densidad 2 kg/m3 y una masa de 50 kg. • Calcula la masa de un cuerpo que tiene 2 m3 de volumen y una densidad de 13 kg/m3.
  • 9. Ejercicios Calcular la masa de: • a) 6,96 cm³ de cromato de amonio y magnesio si la densidad es de 1,84 g/cm³ • b) 86 cm³ de fosfato de bismuto si la densidad es de 6,32 g/cm³ • c) 253 mm³ de oro si la densidad es de 19,3 g/cm³
  • 10.
  • 11. Una fuerza es toda causa capaz de deformar un cuerpo o modificar su estado de reposo o movimiento. Las fuerzas son magnitudes vectoriales y su unidad en el S.I. es el newton, N. Toda fuerza tiene un agente específico e identificable, que puede ser animado o inanimado. Por ejemplo el agente de la fuerza de gravedad es la Tierra
  • 12. FUERZA Punto de aplicación magnitud dirección sentido Punto de aplicación.— Es el lugar concreto sobre el cual actúa la fuerza. En el se comienza a dibujar el vector que representa la fuerza. Magnitud o Módulo.— Indica el valor numérico de la fuerza en newtons. Se 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. Sentido.— Con la misma dirección, una fuerza puede tener dos sentidos opuestos. Se indica con la punta de la flecha del vector.
  • 13. 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 • Fuerzas a distancia o de campos Las fuerzas por contacto, son aquellas que necesitan el contacto directo con un cuerpo para manifestarse. Ej. Golpear un balón con el pie En las fuerzas a distancia, la interacción se produce entre dos cuerpos separados por una determinada distancia. Ej. Magnetismo
  • 14. TIPOS DE FUERZAS • Fuerzas por contacto
  • 16. Medida de las fuerzas. Unidades. • La unidad de medida de las fuerzas en el Sistema Internacional es el Newton (N) que es la fuerza aplicada a 1kg de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2. mN = Kg · s2 • Otra unidad de fuerza muy usada es el kilopondio (kp) (normalmente llamado “kilogramo fuerza”). • 1 kp = kgf = 9,8 N
  • 17. DINAMOMETRO • Instrumento que se basa en las propiedades elásticas de los materiales para medir su deformación, calcular la fuerza ejercida. Por ejemplo, puede ser por medio de un resorte para calcular según lo que se estire, la fuerza aplicada..
  • 18. 1ª Ley de Newton: Ley de Inercia • Todo cuerpo sigue en estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta a menos que sea obligado a cambiar ese estado por obra de fuerzas a él aplicadas.
  • 19. 2ª Ley de Newton: Ley de la fuerza • El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz aplicada y tiene la dirección de la recta según la cual la fuerza sea aplicada. Traducción literal del original, escrito por Newton en latín. • Una manera de expresar matemáticamente este principio es: F = m · a • Donde “F” es la magnitud de la fuerza neta actuando sobre el cuerpo, “m” es la masa del cuerpo, “a” la magnitud de la aceleración adquirida por el cuerpo en la dirección de la fuerza neta.
  • 20. 3ª Ley de Newton: Ley de Acción y Reacción • Para cada acción existe siempre opuesta una reacción contraria o las acciones mutuas de dos cuerpos están dirigidas a partes contrarias. (Traducción literal de lo escrito por Newton). • Hay que tener en cuenta que la acción no es una causa de la reacción, sino que ambas coexisten, y por eso cualquiera de estas fuerzas puede ser designada por acción y reacción. • Ambas fuerzas son de igual medida, actúan sobre cuerpos diferentes, tienen la misma dirección pero con sentidos contrarios.
  • 23.
  • 24. PROBLEMA: 1.- Un cuerpo de 2 Kg de masa se mueve sobre una superficie perfectamente horizontal y lisa, bajo la acción de una fuerza horizontal de 4N. Al cabo de 6 s ¿cuál será la velocidad adquirida y la distancia recorrida, si partió del reposo?
  • 25. PROBLEMA: 2.- ) Una fuerza horizontal de 15 N se aplica sobre un bloque 5 kg que se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal sin fricción. Calcula la velocidad del bloque a los 3 s de aplicada la fuerza.
  • 26. Fuerza normal.- Es la fuerza que actúa con la misma magnitud y dirección pero de sentido contrario al peso. Un bloque de masa m está en reposo sobre una superficie horizontal, las únicas fuerzas que actúan sobre él son el peso mg y la fuerza normal N. Por equilibrio se obtiene que la fuerza normal N es igual al peso mg N=mg 0 Fy 0mgN = peso
  • 27. PROBLEMA: 1.- Un cuerpo de 2 Kg. de masa se mueve sobre una superficie perfectamente horizontal y lisa, bajo la acción de una fuerza horizontal de 4N. Al cabo de 6 s ¿cuál será la velocidad adquirida y la distancia recorrida, si partió del reposo? Sol: a= 2m/s2; v= 12m/s; d=36m