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FUERZAS 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 1. 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 2.

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1 FUERZAS 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 1

2 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 2

3 ¿QUÉ SON LAS FUERZAS? 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 3 Son 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 ALGUNAS CARACTERÍSTICAS 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 4 Son 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

5 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 5 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.

6 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 6 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.

7 CLASIFICACIÓN 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 7 De acuerdo a su punto de aplicación De contactoA 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

8 CLASIFICACIÓN 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 8 De acuerdo a su duración De corta duración: impulsivasDe larga duración El tiempo de duración, de la aplicación de la fuerza, es breve El tiempo de duración, de la aplicación de la fuerza, es largo

9 CLASIFICACIÓN 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 9 De acuerdo a sus efectos Fuerzas motoras Son fuerzas que provocan movimiento Fuerzas resistivas Lo contrario de las motoras, éstas tienden a impedir los movimientos

10 CLASIFICACIÓN 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 10 Según su naturaleza Fuerza gravitatoria Corresponde a la interacción entre masas. Por ejemplo, la atracción entre la Tierra y la Luna. No son de grandes magnitudes, pero son las más evidentes. Fuerza electromagnética Es transmitida por fotones. La sufren las partículas con cargas eléctricas. Está involucrada en transformaciones físicas y químicas. Fuerza nuclear fuerte Es transmitida por los gluones. Es atractiva. Mantiene unidos a los nucleones. Fuerza nuclear débil Es transmitida por los bosones W y Z. Es responsable de la desintegración beta.

11 FUERZAS MECÁNICAS 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 11 Peso Normal NN Fricción frfr T Tensión de la cuerda

12 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 12

13 Si la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es nula, dicho cuerpo se mueve en línea recta y con velocidad constante o permanece en reposo. 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 13 EXPRESIÓN MATEMÁTICA DE LA 1º LEY DE NEWTON Las fuerzas verticales se equilibran y si no hay fricción, el bloque se moverá con velocidad constante En el air hokey no hay fricción

14 2 EJEMPLO: EL SISTEMA TIERRA-CUERPO 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 14 F 12 =mg F 21 = mg Todos los cuerpos son atraídos por la tierra con una fuerza igual a su peso, a su vez el cuerpo atrae a la tierra con una fuerza de igual magnitud. 1

15 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE Se utilizan para representar las fuerzas que se ejercen sobre el sistema físico por parte de su entorno y entre los cuerpos que componen el sistema. 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO Punto de contacto mg N

16 SUMA Y RESTA DE VECTORES METODOS GEOMETRICOS METODO DEL POLIGONO METODO DEL PARALELOGRAMO METODO ANALITICO POR COMPONENTES SUMA Y RESTA DE VECTORES 16 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 30/01/2014

17 METODOS GEOMETRICOS 17 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 30/01/2014

18 Las componentes vectoriales de un vector son aquellas que sumadas dan como resultado el vector original. Las componentes vectoriales de un vector en el espacio se calculan a lo largo de un conjunto de 3 líneas mutuamente perpendiculares que se cortan en un mismo punto, es decir en líneas paralelas a los ejes de un sistema de coordenadas cartesiano. METODO ANALITICO 18 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 30/01/2014

19 Un vector en el espacio se puede expresar como una combinación lineal de tres vectores unitarios o versores perpendiculares entre sí que constituyen una base vectorial.combinación linealvectores unitariosbase vectorial COMPONENTES DE UN VECTOR 19 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 30/01/2014

20 COMPONENTES DE UN VECTOR En coordenadas cartesianas, los vectores unitarios se representan por,,, paralelos a los ejes de coordenadas x, y, z positivos. Las componentes del vector en una base vectorial predeterminada pueden escribirse entre paréntesis y separadas con comas: 20 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 30/01/2014

21 Pueden escribirse entre paréntesis y separadas con comas a=(ax, ay, a z ) Expresarse como una combinación de los vectores unitarios definidos en la base vectorial a= ax î +ay ĵ +azk21 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 30/01/2014

22 SUMA Y DE VECTORES POR COMPONENTES O METODO ANALITICO Dado 2 vectores libres El resultado se puede expresar asi: Ordenando las componentes 22 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 30/01/2014

23 SUMA DE FUERZAS 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 23 Cuando sobre un cuerpo actúan más de una fuerza, ellas se pueden sumar. El resultado se denomina fuerza neta o fuerza resultante ( F R ). 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. F1F1 F2F2 F1F1 F2F2 F R = F 1 + F 2 F1F1 F2F2 F1F1 F2F2 F R = F 1 - F 2

24 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 24 Se separan las partes y se analizan las fuerzas que actúan sobre los bloques

25 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 25 N2N2 Fuerzas que actúan sobre el bloque pequeño Fuerzas que actúan sobre el bloque grande Fuerzas que actúan sobre el piso mg N1N1 N2N2 Mg N1N1

26 Realizar el diagrama de cuerpo libre de cada uno de los bloques. Considere que no existe fricción Realizar el diagrama de cuerpo libre que cada uno de los bloques. Considere que no existe fricción 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 26 EJERCICIOS w1w1 T1T1 w2w2 T1T1 T2T2 N2N2 w3w3 T2T2 w1w1 N1N1 T1T1 w2w2 N2N2 T1T1 N1N1

27 EQUILIBRIO DE FUERZAS El estado de movimiento de un objeto se mantiene mientras sobre él actúen fuerzas balanceadas o equilibradas. Todos los objetos se resisten a cambiar su estado de movimiento -ellos "tienden a mantener lo que están haciendo". 01/08/2011 ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO 27


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