Las fuerzas y sus efectos

• Una fuerza es una interacción

entre dos o más cuerpos.

• La fuerza no es una propiedad

de los cuerpos (No tenemos

mucha o poca fuerza, eso es

sólo una manera de hablar).

• Las fuerzas son magnitudes

vectoriales.

Efectos de las fuerzas

• Las fuerzas producen en los cuerpos sobre los

que actúan cambios de forma o cambios de

velocidad.

Tipos de fuerzas

• Según haya contacto o no entre los cuerpos que interaccionan las fuerzas pueden ser fuerzas a distancia o por contacto

Resultante de varias fuerzas

Descomposición de fuerzas

• En ciertas ocasiones conviene descomponer una fuerza en dos

componentes que, sumadas producen sobre un cuerpo el mismo

efecto que la fuerza original

La ley de Hooke

En los cuerpos elásticos, a mayor fuerza aplicada mayor

es el alargamiento sufrido por el cuerpo

F = k. Δl

Las fuerzas y las deformaciones

Dinamómetros

Las fuerzas y las deformaciones• Cuando después de actuar una fuerza el cuerpo sobre el que actuó no

puede recuperar su forma inicial se dice que sufrió una deformación

permanente o plástica.

• En cambio si cuando cesa la fuerza el cuerpo recupera la forma inicial se

dice que la deformación es elástica. Existe un límite de elasticidad.

• En los cuerpos elásticos dentro de su limite de elasticidad se cumple la ley

de Hooke:

F = k . X • K es la constante recuperadora o elástica del muelle y depende de las características del muelle.

• X es el alargamiento sufrido por el cuerpo (Ojo no es la longitud, es el aumento de la longitud)

Las leyes de Newton en autobús

De repente el camión da un frenazo.

Cabeceas violentamente, los libros que

llevabas en las rodillas se proyectan hacia

delante. Extiendes la mano para no dar con

la cabeza en el respaldo del asiento de

enfrente. Los que van de pie se aplastan

unos contra otros.

Acabas de experimentar en carne propia

todas las leyes del movimiento de Newton

juntas.

Galileo y la inercia

• La pelota no llega exactamente al mismo nivel. ¿Por qué?

Casi, pero no exactamente. ¿Por qué? Galileo se dijo que el

intervalo que les faltaba para llegar hasta el mismo nivel se

debía a que algo perdía la pelota en su camino debido a la

fricción. Pero si pudiera eliminarse la fricción completamente,

¿qué pasaría? Galileo pensaba que sin fricción las pelotas

llegarían exactamente hasta la misma altura de que partieron.

• Si no hubiera fricción las pelotas llegarían exactamente hasta

el mismo nivel. ¿Estás de acuerdo?

Entonces a Galileo se le ocurrió la siguiente variación sobre su

experimento: hacer bajar gradualmente el plano inclinado por el que

sube la pelota después de bajar por el plano inclinado inicial y

lanzar pelotas a cada paso. ¿Hasta dónde sube la pelota cuando el

segundo plano inclinado está menos inclinado que el primero?

• Si el segundo plano inclinado está menos inclinado que el primero, la

pelota recorre una distancia mayor en ese plano para llegar hasta el

mismo nivel

• Luego Galileo se preguntó: ¿y si el segundo plano no está inclinado en

absoluto? ¿Hasta dónde llega la pelota?

• ¿Hasta dónde llega la pelota si el segundo plano no está

inclinado? ¿Tratará de llegar hasta el mismo nivel? ¿Qué

distancia recorrerá?

• Galileo concluyó que, cuando se elimina la fuerza de fricción que

hace perder impulso, los objetos en movimiento siguen en

movimiento sin necesidad de fuerza.

1ª ley

• De acuerdo a la 1ª ley de Newton, un objeto continua en movimiento

con la misma velocidad y en la misma dirección (M.R.U.) a menos

que actúe sobre él una fuerza neta.

• La tendencia natural de los objetos es continuar haciendo aquello

que estaban haciendo. Todos los objetos se oponen al cambio en su

estado de movimiento.

• Si no hay una fuerza resultante distinta de cero, un objeto mantendrá

su estado de movimiento, si estaba quieto seguirá quieto y si se

estaba moviendo continuará con la misma velocidad y en línea recta.

Esta es la denominada Ley de la Inercia.

2º ley: Ley Fundamental de la Dinámica

• En cada caso, ¿Cuál de los

dos objetos alcanzará

primero la velocidad de 1

metro por segundo?

2ª ley Fresultante= m.a

2ª ley

3ª ley: acción-reacción

• Apóyate en la pared. ¿Sientes una fuerza

en el hombro o en la mano con la que te

apoyas? ¿Quién o qué está ejerciendo esa

fuerza?

• Cuando te apoyas en la pared estás

ejerciendo una fuerza sobre ella. La pared

al mismo tiempo ejerce una fuerza sobre

ti: es la fuerza que sientes en el hombro o

en la mano.

3ª ley de Newton

• Cuando ejerces una fuerza sobre un

objeto, el objeto reacciona ejerciendo una

fuerza sobre ti.

Una interacción entre dos objetos produce

dos fuerzas iguales y opuestas, aplicadas

una en cada objeto.

• Según la 3ª ley de Newton o Principio de Acción y Reacción “Las

fuerzas siempre aparecen por parejas, si el cuerpo A ejerce una

fuerza sobre el cuerpo B, éste ejerce sobre A una fuerza de igual

módulo y dirección pero de sentido opuesto”.

Aunque a estas fuerzas se les suele denominar de acción y

reacción, son fuerzas simultáneas y como están aplicadas en

cuerpos diferentes no se anulan.

• Una de las dificultades que solemos tener para admitir que estas

dos fuerzas son iguales, se debe a que a menudo juzgamos el valor

de una fuerza por el efecto que produce, sin tener en cuenta que el

efecto depende de otros factores y no sólo de la fuerza aplicada.

Es decir, el que las fuerzas sean iguales no quiere decir que

tengan que producir el mismo efecto: si damos un balonazo

a una pared y a un cristal la fuerza puede ser la misma en los

dos casos pero los efectos probablemente muy distintos.

• Observa diferentes fuerzas de acción y reacción

http://newton.cnice.mec.es/newton2/Newton_pre/4eso/dinamica/origina.htm?1&1

Nuestro bólido

Accidentes de coche

Explica qué función tienen:

• El cinturón de seguridad

• El airbag

• El casco

• The law of inertia is most commonly experienced when riding in cars and trucks. In fact, the tendency of moving objects to

continue in motion is a common cause of a variety of transportation injuries - of both small and large magnitudes. Consider

for instance the unfortunate collision of a car with a wall. Upon contact with the wall, an unbalanced force acts upon the car

to abruptly decelerate it to rest. Any passengers in the car will also be decelerated to rest if they are strapped to the car by

seat belts. Being strapped tightly to the car, the passengers share the same state of motion as the car. As the car

accelerates, the passengers accelerate with it; as the car decelerates, the passengers decelerate with it; and as the car

maintains a constant speed, the passengers maintain a constant speed as well.

• But what would happen if the passengers were not wearing the seat belt? What motion would the passengers undergo if

they failed to use their seat belts and the car were brought to a sudden and abrupt halt by a collision with a wall? Were this

scenario to occur, the passengers would no longer share the same state of motion as the car. The use of the seat belt

assures that the forces necessary for accelerated and decelerated motion exist. Yet, if the seat belt is not used, the

passengers are more likely to maintain its state of motion. The animation below depicts this scenario.

Seat belt

Cuestión de fuerzas

Para evaluar tus conocimientos

http://newton.cnice.mec.es/4eso/dinamica/evaluacion.htm

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