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
vectoriales.
son
magnitudes
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
Las fuerzas y las deformaciones
En los cuerpos elásticos, a mayor fuerza aplicada mayor
es el alargamiento sufrido por el cuerpo
F = k. Δl
La ley de Hooke
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
Seat belt
•
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.
Cuestión de fuerzas
Para evaluar tus
conocimientos
http://newton.cnice.mec.es/4eso/dinamica/evaluacion.htm
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