FUERZAS
ELABORÓ: YOVANY LONDOÑO
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¿QUÉ SON LAS FUERZAS?
Son algo que:
Produce deformación
en el objeto que recibe
una fuerza
Produce cambio de
movimiento en el
objeto que recibe
una fuerza
Puede producir
deformación y
cambio de
velocidad al
mismo tiempo
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ALGUNAS CARACTERÍSTICAS
Son magnitudes vectoriales
No se poseen, se aplican
Se aplican de un cuerpo a otro
Nunca se encontrará una fuerza aislada
De aquí que se dice: el número de fuerzas en un sistema siempre es par
Se pueden sumar y restar
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La fuerza no se posee.
Una persona, o una máquina o
cualquier dispositivo que se use
para aplicar fuerza, posee
potencia, desarrolla energía. Pero
de ninguna forma se puede decir
que posee fuerza.
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FUERZA COMO VECTOR
La fuerza es la medida cuantitativa de
la interacción de dos cuerpos en
contacto o entre un cuerpo y su
entorno.
Para describir una fuerza se necesita
determinar su magnitud y dirección,
por ello la fuerza es una magnitud
vectorial.
80,0 N
75,0°
60,0°
La unidad SI de la magnitud fuerza es
el newton (N).
Si varias fuerzas actúan sobre un
cuerpo, el efecto sobre su movimiento
es igual al que se le da cuando una
sola fuerza, igual a la suma vectorial
de las fuerzas (resultante o fuerza
neta), actúa sobre el cuerpo.



120,0 N

R  F1  F 2   F
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Por ser vectores se representan con una flecha
La flecha tiene origen en el centro de gravedad del objeto que recibe la fuerza
Tienen magnitud o
módulo: es un número y
una unidad de medida.
Por ejemplo: 5 [N]. En la
flecha corresponde a la
medida de su longitud.
Tiene dirección.
en la flecha
corresponde a la
orientación que
tiene.
magnitud o
módulo
Tiene sentido: en la
flecha corresponde a lo
que señala la punta.
sentido
dirección
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Las fuerzas son el resultado de la
interacción entre los cuerpos.
Fuerzas de contacto y fuerzas a distancia
Sabemos que un cuerpo ha sufrido la
acción de una fuerza por los cambios que
se producen en él: se deforman o aceleran.
La caja acelera sobre la
rampa
09/10/2015
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CLASIFICACIÓN
De acuerdo a su punto de aplicación
De contacto
Quien aplica y quien recibe la fuerza
entran en contacto directo. Se tocan
A distancia
Quien aplica y quien recibe la fuerza
no entran en contacto
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CLASIFICACIÓN
De acuerdo a su duración
De corta duración: impulsivas
De larga duración
El tiempo de duración, de la aplicación
de la fuerza, es breve
El tiempo de duración, de la aplicación
de la fuerza, es largo
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CLASIFICACIÓN
De acuerdo a sus efectos
Fuerzas motoras
Fuerzas resistivas
Son fuerzas que provocan
movimiento
Lo contrario de las motoras,
éstas tienden a impedir los
movimientos
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CLASIFICACIÓN
Según su naturaleza
Fuerza gravitatoria
Fuerza
electromagnética
Corresponde a la
Es transmitida por
interacción entre
fotones. La sufren
masas. Por ejemplo, la las partículas con
atracción entre la Tierra cargas eléctricas.
y la Luna. No son de
Está involucrada en
grandes magnitudes,
transformaciones
pero son las más
físicas y químicas.
evidentes.
Fuerza nuclear
fuerte
Es transmitida
por los
gluones. Es
atractiva.
Mantiene
unidos a los
nucleones.
Fuerza nuclear
débil
Es transmitida
por los bosones
W y Z. Es
responsable de
la
desintegración
beta.
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FUERZAS MECÁNICAS
Peso
Fricción
fr
w
Normal
Tensión de la cuerda
T
N
N
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EXPRESIÓN MATEMÁTICA DE LA 1º LEY DE NEWTON
Si la resultante de las fuerzas que actúan
sobre un cuerpo es nula, dicho cuerpo se
mueve en línea recta y con velocidad
constante o permanece en reposo.
En el air hokey no hay fricción

v
Las fuerzas verticales se equilibran
y si no hay fricción, el bloque se
moverá con velocidad constante


F  0
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EJEMPLO: EL SISTEMA TIERRA-CUERPO
1
F21= mg
2
F12=mg
Todos los cuerpos son atraídos por la tierra
con una fuerza igual a su peso, a su vez el
cuerpo atrae a la tierra con una fuerza de
igual magnitud.
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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
Se utilizan para representar las fuerzas que se ejercen sobre el sistema
físico por parte de su entorno y entre los cuerpos que componen el
sistema.
N
Punto de contacto
2
1
mg
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SUMA Y RESTA DE VECTORES
METODO DEL
POLIGONO
METODOS
GEOMETRICOS
METODO DEL
PARALELOGRAMO
SUMA Y RESTA
DE VECTORES
METODO
ANALITICO
POR
COMPONENTES
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METODOS GEOMETRICOS
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METODO ANALITICO
Las componentes vectoriales de un vector son aquellas que sumadas dan como resultado el
vector original. Las componentes vectoriales de un vector en el espacio se calculan a lo
largo de un conjunto de 3 líneas mutuamente perpendiculares que se cortan en un mismo
punto, es decir en líneas paralelas a los ejes de un sistema de coordenadas cartesiano.
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COMPONENTES DE UN VECTOR
Un vector en el espacio se puede expresar como
una combinación lineal de tres vectores
unitarios o versores perpendiculares entre sí
que constituyen una base vectorial.
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COMPONENTES DE UN VECTOR
En coordenadas cartesianas, los
vectores unitarios se representan
por , , , paralelos a los ejes de
coordenadas x, y, z positivos. Las
componentes del vector en una
base vectorial predeterminada
pueden
escribirse
entre
paréntesis
y separadas con
comas:
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Pueden
escribirse
entre
paréntesis y
separadas con
comas
Expresarse como
una combinación
de los vectores
unitarios
definidos en la
base vectorial
•a=(ax, ay, az)
•a= axî+ayĵ+azk
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SUMA Y DE VECTORES POR COMPONENTES O
METODO ANALITICO
Dado 2 vectores libres
El resultado se puede expresar asi:
Ordenando las componentes
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SUMA DE FUERZAS
Cuando sobre un cuerpo
actúan más de una
fuerza, ellas se pueden
sumar.
El resultado se denomina
“fuerza neta” o “fuerza
resultante” ( FR).
F1
F1
F2
F2
Una fuerza neta
provoca los mismos
efectos que el
conjunto de fuerzas a
las que representa.
F1
Dos fuerzas, o más, que se
dirigen hacia en un mismo
sentido se suman. Si se
dirigen en sentidos
contrarios se restan.
F R = F1 + F 2
F2
F1
F R = F1 - F 2
F2
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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
Se separan las partes y
se analizan las fuerzas
que actúan sobre los
bloques
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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
N1
Fuerzas que actúan
sobre el bloque pequeño
N1
Fuerzas que actúan
sobre el bloque grande
N2
mg
Fuerzas que actúan
sobre el piso
N2
Mg
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EJERCICIOS
Realizar el diagrama de cuerpo libre de
cada uno de los bloques. Considere que no
existe fricción
Realizar el diagrama de cuerpo libre que
cada uno de los bloques. Considere que no
existe fricción
N1
N2
T1
T2
T1
N1 N2
T1
w2
T2
w1
w2
w1
w3
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T1
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EQUILIBRIO DE FUERZAS
El estado de movimiento de un objeto se mantiene mientras
sobre él actúen fuerzas balanceadas o equilibradas.
Todos los objetos se resisten a cambiar su estado de
movimiento -ellos "tienden a mantener lo que están
haciendo".
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