Gua Fuerzas Nombre: ________________________________________________Curso: 7 ______ Fecha: ___ junio 2015

En todo hay fuerzas

Las fuerzas estn presentes en todo fenmeno que observamos a nuestro alrededor. En una tormenta se manifiestan muchas fuerzas, de diferentes maneras: En el viento, en los rayos y relmpagos, en la lluvia que cae. En un partido de ftbol: Los jugadores al patear la pelota, al correr y saltar, al deslizarse por el suelo. As, podramos citar muchos ejemplos. Intntalo y te dars cuenta que no es difcil. Las fuerzas estn por todas partes. Puedes imaginar una situacin en la que no haya fuerzas presentes?

Qu es una Fuerza? En primer lugar, hay que pensar qu ocurre entre los dos objetos queparticipan. Por supuesto que pueden ocurrir muchas cosas, incluso puede queaparentemente no ocurra nada, por ejemplo, cuando nos apoyamos en una pared.En este caso la pared ejerce una fuerza sobre nosotros. Qu ocurre si la pareddesaparece repentinamente? Probablemente caeramos. Entonces, ocurre que lapared evita que caigamos. As de simple. En otras palabras, cada vez que uncuerpo aplica una fuerza sobre otro, decimos que ellos interactan mediante esafuerza.Podemos decir que una fuerza es una interaccin entre dos cuerpos. Caractersticas de las fuerzas Las fuerzas permiten que los cuerpos puedan interactuar entre ellos. Para poder describir lasituacin, debemos indicar las caractersticas de esta interaccin. Pensemos nuevamente en el ejemplo demartillar un clavo. Debemos indicar, en primer lugar, cul objeto aplica la fuerza y cul la recibe. En estecaso, el martillo aplica una fuerza sobre el clavo. Para lograr el objetivo de insertar el clavo en la madera (odonde queramos), es necesario que la fuerza tenga una direccin bastante precisa: No cualquiera resultatil. Por ltimo, tampoco lograremos efecto alguno si golpeamos muy despacio. Necesitamos de ciertaintensidad en la fuerza. Necesitamos por lo tanto tres condiciones: Intensidad, o magnitud. Representa cunta fuerza se aplica. Direccin. Sera cmo se mueve el martillo. Sentido. Hacia dnde apunta la fuerza.

Dos fuerzas son iguales si tienen la misma intensidad, direccin y sentido. Estas son representadas por dos vectores iguales. Por ejemplo, en la figura de la izquierda tenemos que F1 = F2. Dos fuerzas son diferentes si cualquiera de estas tres caractersticas es distinta. Por ejemplo, en la figura de la izquierda tenemos que F1 - F3 ya que tienen diferente sentido.

Efectos de las fuerzas Ahora bien, esta interaccin debe tener tambin algn efecto. En los ejemplos del prrafo anterior, sera clavar el clavo, quitar la tapa, y no caer. Pero Cmo interpretamos eso en trminos ms fsicos? Las fuerzas pueden tener muchos efectos que se observan como diferentes, pero en realidad todos ellos los podemos agrupar en tres: Cambio en el estado de movimiento. Deformacin. Rompimiento.

Aunque en realidad el rompimiento es un caso extremo de la deformacin, de modo que podemos separar los efectos de las fuerzas en slo dos grupos, eliminando el tercero.

Generar un cambio en el movimiento significa, esencialmente, generar una aceleracin. Esto es, una

fuerza hace que cambie la velocidad del objeto sobre el cual sta se aplica. Como la velocidad tambin es una magnitud vectorial, puede suceder que cambie la magnitud de la velocidad, su direccin, sentido o todas ellas.Generar una deformacin es otro efecto tpico de una fuerza, independiente de si esa deformacin es permanente o temporal. Por ejemplo, al pisar una lata de bebida, el cambio que se genera es permanente. En cambio, si estiras un elstico, ste recuperar su forma original, haciendo que la deformacin sea de carcter temporal.

Sin embargo, si estiras el elstico ms de lo que ste es capaz de soportar, se romper, y el cambio ser permanente. Pero ya no hablamos de una deformacin, sino ms bien de un rompimiento. Lo mismo ocurre cuando doblamos una vara de madera o un alambre. A veces nos parecer que sobre un objeto no acta ninguna fuerza, pues no parece cambiar nada en l. Observa el cuaderno, o algn libro, en reposo sobre la mesa. El cuaderno no se mueve, no de deforma, y tampoco se rompe. Entonces no hay fuerza alguna actuando sobre l.

Error! Lo que ocurre es que hay ms de una fuerza actuando sobre l. Siendo precisos, hay al menos dos. La primera es muy conocida por todos, pues nos mantiene con los pies en el piso: La fuerza de gravedad. Ahora bien, si la fuerza de gravedad est actuando sobre el cuaderno, Por qu ste no cae al suelo? Pues porque est la mesa para impedirlo. Y, claro, hay una fuerza de sta sobre el cuaderno, que apunta hacia arriba. A esta fuerza se la llama fuerza normal, porque es perpendicular a la superficie. Probablemente, te ests preguntando por qu no apreciamos los efectos de estas fuerzas. La razn es que ambas fuerzas se anulan.

Para entender esto necesitamos tomar en cuenta que, cuando hay ms de una fuerza actuando sobre un mismo cuerpo, los efectos son los mismos que si hubiese slo una fuerza, siendo sta la suma vectorial de todas las dems. A esta fuerza se le llama fuerza neta, fuerza total, o fuerza resultante.

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Gua Sumatoria de Fuerzas Nombre: ________________________________________________Curso: 7 ______ Fecha: ___ junio 2015 Cmo se calcula la fuerza neta? Para sumar fuerzas (o en general para sumar cantidades vectoriales), se pueden representar stas mediante flechas que representarn a los vectores. La punta de la flecha apunta en el sentido de la fuerza. La lnea sobre la cual se dibuja la flecha corresponde a la direccin. Y la magnitud de la fuerza es proporcional al largo de la flecha. Estas flechas no son otra cosa que representaciones grficas de un vector. Para realizar la suma, se hace coincidir el inicio de una de las fuerzas con el final de la otra. La fuerza resultante ser el inicio de la segunda con el final de la primera. Veamos algunos ejemplos:

La suma de dos o ms fuerzas es tambin una fuerza y se llama fuerzaresultante (FR). Fuerzas con igual direccin e igual sentido Fuerzas con igual direccin y sentidos contrarios

Si ambas fuerzas tienen la misma direccin Si las fuerzas tienen sentidos opuestos, sus y sentido, sus efectos se suman. La fuerza efectos se restan. La fuerza resultante tendr la resultante tendr la misma direccin y sentido. misma direccin de ambas fuerzas y su sentido Su intensidad ser la suma de las intensidades ser el de la fuerza de mayor intensidad. Su de ambas fuerzas. intensidad ser igual a la resta de las intensidades

de ambas fuerzas.

Fuerzas en equilibrio En el caso de dos fuerzas con igual direccin y sentidos contrarios, qusucede si las intensidades de F1 y F2 son iguales?Cuando sumamos dos fuerzas con la misma direccin, igual intensidad ydistintos sentidos, la fuerza resultante es nula. Lo representamos as:

Las fuerzas que ambos equipos ejercen entre s se encuentran equilibradas,por lo que permanecen quietos, sin moverse.Qu sucede con la fuerza resultante cuando un equipo comienza a arrastraral otro? La fuerza resultante que acta sobre un cuerpo tambin puede ser ceroaunque este se encuentre en movimiento. Por ejemplo, cuando t andasen bicicleta por una calle recta sin cambiar la velocidad, todas las fuerzasque actan se equilibran entre ellas. Si las fuerzas que actan sobre un cuerpo estn equilibradas, entonces elcuerpo puede estar en reposo o movindose a velocidad constante (enlnea recta, sin cambiar su rapidez). Tipos de fuerzas Hasta ahora, hemos visto las caractersticas de las fuerzas y los efectos que ellas pueden producir. Pero no sabemos exactamente cmo interactan con los cuerpos. Al igual que en el caso de los efectos, de todas las fuerzas que se pueden observar, originadas por muy diversas fuentes, actualmente se conocen slo cuatro fuerzas diferentes: Gravitacional. Electromagntica. Nuclear dbil. Nuclear fuerte. Sin embargo, en trminos prcticos conviene hacer una clasificacin ms sencilla: Fuerzas por contacto y fuerzas a distancias. Entre estas ltimas se encuentran las fuerzas electromagntica y gravitacional. Las fuerzas por contacto quizs sean las que se observan ms comnmente en tu entorno inmediato.