CAP. 9 LAS FUERZAS

PROF. E. CARRERAS

8VO GRADOESC. LIBERATA

IRALDO

LOS EFECTOS DE LAS FUERZAS• La idea de fuerza es la de halar o empujar.• Las fuerzas se manifiestan de diferentes maneras:

algunas son responsables de la estructura de la materia, otras cambian el estado de movimiento de los objetos y otras cambian la forma de la materia.

• Las fuerzas pueden cambiar el estado de movimiento de los objetos.

• Los objetos que están quietos, se pueden mover y los que se están moviendo pueden cambiar su dirección o cambiar su rapidez.

• Las fuerzas pueden producir deformaciones o cambios en la estructura de un objeto.

• Estos cambios pueden ser permanentes o temporeros. Los cambios en la forma de la materia, dependen de la elasticidad del material.

Los tipos de fuerzas

• La fricción:– La fricción es la fuerza

de oposición al movimiento, y ocurre siempre que dos cuerpos están en contacto. Esta fuerza es muy importante, y está presente en nuestras actividades diarias. La fuerza de fricción nos permite caminar y correr. Si esta fuerza no existiera, resbalaríamos y nos caeríamos continuamente.

– Es necesaria para el movimiento de las ruedas de un vehículo. Cuando no hay mucha fricción entre la rueda y la carretra, el vehículo patina. Esto ocurre frecuentemente en las carreteras donde cae nieve.

– La fuerza de fricción se manifiesta de tres formas:• Fricción estática• Fricción de deslizamiento• Fricción de rodaje

• Fricción estática: Ocurre cuando dos superficies están en contacto y no se mueven.Ejemplo: una estufa sobre el piso. La fricción es la que la mantiene en posición sin moverse.

• Fricción de desplazamiento: Ocurre cuando un objeto se desliza sobre una superficie. Ejemplo: si empujas la estufa sobre el piso.

• Fricción de rodaje: Ocurre entre la superficie de una rueda y otra superficie. Esta fuerza es la más débil de todas. Ejemplo: si colocas una estufa sobre ruedas podrás moverla con mayor facilidad.

– Los efectos de la fricción:• Algunas veces es

necesaria.– Ejemplos: Cuando

enciendes un fósforo

– Caminar

• No siempre es beneficiosa:– Ejemplos:

• Las piezas que entran en contacto en un motor se desgasten.

• Se puede reducir la fricción utilizando aceites, lubricantes y grasas.

• La masa y la Inercia:– La masa NO es una fuerza.– La masa es una propiedad de los cuerpos

que nos indica cuánta materia tiene.– La materia ofrece resistencia a que se le

cambie su estado de movimiento, esto quiere decir, que la tendencia de una materia que se está moviendo es a continuar moviéndose y si está en reposo, a continuar en reposo. A esta tendencia se le conoce como inercia.

– Mientras más masa tenga el objeto, mayor es su inercia y visceversa.

– A veces confundimos la masa con el volumen de los cuerpos.

– El volumen de un cuerpo es el espacio que ocupa.

– Un cuerpo puede ocupar un espacio grande y tener poca masa. Ejemplo: una almohada de plumas.

– Por otro lado, un martillo ocupa poco espacio y tiene una masa grande.

• El peso:– Es una fuerza, y es tambien la medida de la

fuerza de gravedad que actúa sobre un cuerpo.

– Cuando nos pesamos, medimos la fuerza de gravedad que actúa sobre nosotros.

– El peso depende de la ubicación del cuerpo.– Su unidad de medida es el Newton [N].– Un kilogramo de masa (1 kg) es igual a 9.8 N

• Fuerza Gravitacional:– Isaac Newton estudió el

movimiento de los cuerpos y la gravedad. Descubrió el efecto de la gravedad en el universo y estableció la Ley de Gravitación Universal.

– Principios de la Ley de Gravitación Universal:• 1er Principio: Newton

establece que 2 cuerpos que se encuentran a cierta distancia experimentarán una fuerza gravitacional entre ellos, la cual los atraerá como si uno halara al otro, y visceversa.

– 2do Principio: La fuerza de atracción entre los cuerpos dependerá de la cantidad de materia que poseen éstos. La fuerza de atracción es directamente proporcional a las masas de ambos cuerpos.

– 3er Principio: La fuerza de atracción entre dos cuerpos dependerá de la distancia a la cual se encuentren. Mientras más cerca se encuentren los cuerpos, más fuerza de atracción habrá enre ellos.

Los efectos de la fuerza de gravedad• La fuerza de gravedad es la responsable de que

los objetos, en la Tierra y en cualquier otro planeta o cuerpo celeste con suficiente masa, sean atraídos hacia su centro.

• También es responsable de las mareas. La fuerza de atracción que ejerce la Luna sobre la Tierra, levanta el agua de los océanos, y provoca que ésta entre por las costas.

• Esta fuerza es importante para mantener nuestra atmósfera. De no existir esta fuerza, los gases de la atmósfera escaparían al espacio.

• La fuerza eléctrica:– Cuando dos objetos no

imantados se atraen o se repelen, es porque una fuerza actúa sobre ellos.

– Algunos objetos al friccionarse o rozarse unos con otros, se cargan eléctricamente. A esta fuerza relacionada con las cargas eléctricas, la llamamos fuerza eléctrica.

– Cuando los objetos que se acercan tienen la misma carga, estos se repelen, y cuando tienen cargas opuestas, estos se atraen.

– La fuerza eléctrica depende de varios factores:• La intensidad de la fuerza eléctrica depende de la

carga de los objetos. Mientras mayor sea la carga de los objetos, mayor será la atracción entre ellos I visceversa.

• La fuerza eléctrica también depende de la distancia. Los objetos cargados eléctricamente experimentan una fuerza mayor entre ellos cuando están más cerca, que cuando están más lejos.

• Podemos resumir estos dos principios de éste modo: La fuerza entre dos objetos cargados eléctricamente, es directamente proporcional a la carga e inversamente proporcional a la distancia entre ellos. A estos se le conoce como la Ley de Cuolomb.

• Fuerza Magnética:– Los imanes o magnetos, son objetos de

hierro que atraen otros objetos y otros elementos como el níquel y el cobalto.

– Cuando acercamos dos imanes podemos descubrir la existencia de una fuerza entre ellos. A ésta fuerza se le llama fuerza magnética. Esta puede ser de atracción o repulsión.

• A las partes del magneto por donde la fuerza se siente más fuerte, se les llama polos magnéticos.

• Todo magneto tiene al menos 2 polos magnéticos.

• Si dejamos mover libremente un magneto, éste siempre se moverá hacia el polo Norte geográfico. A este lado del magneto se le llamará polo norte y al otro extremo, polo sur.

• Cuando se descubrió que los magnetos siempre señalaban hacia el norte geográfico, los navegantes lo utilizaron para saber a dónde navegaban y dónde estaban ubicados.

• Actuamente se utilizan para la construcción de brújulas.

• Los electroimanes:– Es la unión de la fuerza

eléctrica y magnética para la construcción de un imán.

– Se enrrolla un alambre alrededor de un núcleo de metal. Al hacer pasar una corriente eléctrica por el alambre, se crea un campo magnético. Si se desconecta la corriente eléctrica, se desactiva el campo magnético.

– Tienen gran utilidad en la construcción de utensilios y motores eléctricos.

• Fuerza Centrípeta:– A cualquier fuerza que provoque

que un cuerpo tenga movimiento circular, le llamamos fuerza centrípeta.

– La dirección de la fuerza centrípeta es hacia el centro del círculo que traza el objeto en movimiento.

– Ejemplo:• Lanzamiento de un martillo olímpico.• Tomar una curva en un auto.