“Tipos de Fuerzas & leyes de Newton”. CLASE 1 y 2 Editado por: Juan Manuel Pinto C.-

Fuerzas

¿ COMO LO REPRESENTAMOS ? Dado que las fuerzas tienen: DIRECCIÓN SENTIDO INTENSIDAD PUNTO DE APLICACIÓN Las representamos con flechas, que las denominamos dirección intensidad sentido punto de aplicación VECTORES

PUEDEN ACTUAR: Por contacto A distancia

La atracción entre la Tierra y la luna... Es un ejemplo de fuerza que actúa A DISTANCIA

Tocar el timbre... o golpear la pelota... son ejemplos de fuerzas que actúan POR CONTACTO

Las fuerzas actúan por parejas Cuando tocamos el timbre... O cuando se lanza un cohete. fuerza de acción fuerza de reacción: impulsa el cohete http://www-istp.gsfc.nasa.gov/stargaze/Mintro.htm fuerza de reacción: nos deforma el dedo fuerza de acción

N Medimos las fuerzas Las fuerzas se miden con el DINAMÒMETRO 40 kg 400 N Las fuerzas se miden con el DINAMÒMETRO La unidad de medida es el NEWTON La Tierra atrae el objeto con una fuerza de 400 N porque la gravedad aquí vale 10 N/kg. N

Peso = m · g El peso es una fuerza El peso es la fuerza con la que la Tierra atrae a los cuerpos. 2 kg Peso = 20 N Se calcula multiplicando la masa por la gravedad: Peso = m · g La gravedad en la Tierra vale 10 N/kg.

DIFERENCIAS ENTRE MASA Y PESO -Magnitud vectorial -Magnitud escalar -Se mide con una balanza (en el S.I. en kg) -Es invariable -Se mide con el dinamómetro (en el S.I. en N por ser una fuerza) -Es variable porque depende del lugar de universo en el que esté el cuerpo

el movimiento de los cuerpos Recuerda: Las fuerzas causan ... deformaciones Las fuerzas cambian ... el movimiento de los cuerpos

¿ QUÈ HACEN LAS FUERZAS ? Causan deformaciones Cambian el estado de movimiento de los cuerpos el dedo hace que la plastilina cambie de forma el corcho, que estaba quieto, sale “disparado”

Por ejemplo: ¿Cambio de movimiento o deformación?

Recuerda: Las fuerzas actúan por parejas (siempre). La mujer no cae porque el hombre hace una fuerza. Las fuerzas actúan por parejas (siempre). El hombre no cae porque la mujer hace una fuerza.

La silla se deforma porque la mujer hace una fuerza. La mujer no cae porque la silla hace una fuerza. La silla se deforma porque la mujer hace una fuerza. Esta fuerza es su peso (en Newton) Las dos fuerzas son iguales y de sentido contrario. Las dos fuerzas actúan sobre cuerpos diferentes.

Las fuerzas se pueden sumar Cuando sobre un cuerpo actúa más de una fuerza, las podemos sumar. La suma de todas las fuerzas es la fuerza resultante. 450 + 500 = 950 N 450 N 500 N

¿Cuanto vale la fuerza resultante?

LAS FUERZAS por contacto VECTORES a distancia causan deformaciones dinamómetro Se miden con el dinamómetro LAS FUERZAS VECTORES Se representan con causan deformaciones Cambian el movimiento sumar fuerza resultante Se pueden Y se obtiene la por contacto a distancia Actúan por parejas Pero siempre

Isaac Newton (1642-1727) Estudió el efecto de las fuerzas sobre los cuerpos. Resumió sus conclusiones en tres leyes:

Primera ley de Newton: Si sobre un cuerpo: Entonces este cuerpo: Fuerza que hace la mesa (reacción) Si sobre un cuerpo: No actúa ninguna fuerza O bien todas las fuerzas se anulan, entre ellas. Peso (acción) Entonces este cuerpo: No se mueve O bien lo hace con velocidad constante.

Que todo cuerpo continúa en estado de reposo o en movimiento rectilíneo uniforme mientras no haya ninguna fuerza externa que lo modifique. La tendencia que tienen los objetos de mantener su estado de movimiento se la llama inercia. La inercia es afectada por la masa directamente, a mayor masa, mayor inercia.

Segunda ley de Newton: Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, entonces La velocidad del cuerpo varía, es decir, aparece una aceleración. El valor de esta aceleración depènde de la masa del cuerpo La relación es: m = 1.000 kg m = 4.000 kg F = 2.000 N a = 2 m/s2 a = 0,5 m/s2 F = m · a

2° Ley de Newton: relación entre fuerza y aceleración (F= m · a) "La aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza aplicada e inversamente proporcional a la masa del cuerpo". Esta ley se resume en la ecuación: F = m · a (a = aceleración; F = fuerza; m = masa)

Tercera ley de Newton: La mujer no cae porque el hombre hace una fuerza. Siempre que sobre un cuerpo actúa una fuerza, este hace otra igual y de sentido contrario. El hombre no cae porque la mujer hace una fuerza.

Fuerza de acción y reacción En estas parejas de fuerzas se puede distinguir una fuerza que actúa sobre un objeto y otra que es la respuesta de ese objeto a la fuerza que siente. Se les llama fuerza de acción y fuerza de reacción. Para cada acción existe siempre una reacción igual pero en sentido opuesto. Fuerza de acción y reacción

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 de masa le produce una aceleración de 1 m/s2 Isaac Newton 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.

PROBLEMAS ¿Qué aceleración adquiere un cuerpo de 10 Kg. de masa si sobre él actúa una fuerza de 15 newton? ¿Qué fuerza debe ejercerse sobre un cuerpo de 18 g de masa para que se acelere razón 2m /seg2? Una fuerza de 57 newton actúa sobre un cuerpo y éste se acelera a razón de 3m/seg2. ¿Cuál es la masa del cuerpo y cuánto se aceleraría si la fuerza aplicada fuera de 3,6 newton?

GAVITROPISMO Es una respuesta de la planta ante la gravedad. Las raíces se desarrollan hacia el interior de tierra, facilitándose así, la captación de nutrientes (agua y sales minerales) por su parte. Es una variedad de tropismo, y como tal, refleja una respuesta de la planta ante la presencia de un determinado estímulo. En este caso, el estímulo sería la acción de la gravedad, y la respuesta se manifestaría en los posibles cambios de dirección que experimente la raíz de la misma.

CAIDA LIBRE Es el movimiento vertical que realizan los cuerpos en el vacío. ¿Por qué en el vacío? porque si un cuerpo es soltado en un medio como por ejemplo el aire, éste se opone al libre movimiento del cuerpo y por consiguiente, el movimiento no sería de caída libre.

ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD (g) Es aquella aceleración con la cual caen los cuerpos. Su valor depende íntegramente del lugar en que se tome. g= 9,8 m/s2 APROX 10m/s2 FÓRMULAS DE CAÍDA LIBRE Puesto que el movimiento de caída libre es un caso particular del M.R.U.V.; las fórmulas serán las mismas, con la diferencia de que la aceleración ya es conocida (g). g= 10 m/s2 v0= 0 m/s (lo dejo caer, no lo empujo) vf= g.t h = g. t2 /2