LAS FUERZAS

LAS FUERZAS

FUERZA: causa capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo (efecto dinámico) o de deformarlo (efecto estático).

La fuerza se mide en newtons en el SI.Otras unidades de medida son las dinas (sistema CGS)

1N = 105 din

La fuerza es una magnitud vectorial, es decir es necesario definir la fuerza con:

  • módulo: valor numérico de la fuerza.
  • dirección: linea sobre la que se aplica la fuerza.
  • sentido: para cada dirección la fuerza puede tener dos sentidos diferentes.
  • punto de aplicación: le fuerza no se ejercerá de la misma forma si se aplica en un punto o en otro.

En el mundo real no actúa una sola fuerza sobre los cuerpos. Por ello hablamos de la FUERZA RESULTANTE (R) de varias fuerzas aplicadas, o de la FUERZA NETA, o fuerza produce el mismo efecto que el conjunto de las fuerzas aplicadas.

Pincha en el siguiente enlace y aprenderás a sumar fuerzas.

LA FUERZA NORMAL

Es la fuerza de reacción del plano sobre los cuerpos que se apoyan sobre él.

Veamos dos supuestos diferentes:

  1. Cuerpo apoyado sobre un plano horizontal

 

Fuerza normal en el plano horizontal: En ese caso la fuerza normal N y la fuerza pero, P son dos fuerzas con la misma dirección y sentidos opuestos y se anulan. Por ello el cuerpo permanece en reposo. La sumatoria de las fuerzas es:

2. Cuerpo apoyado en un plano inclinado.

En este caso, la fuerza normal N y la fuerza peso P no se anulan porque sus direcciones son distintas. La fuerza peso P, está siempre dirigida hacia el centro de la Tierra y, en este caso, al ser una fuerza oblicua al plano se descompone en sus componentes horizontal y vertical.

En este caso la fuerza normal N se anula con la componente y de la fuerza peso Py, pues estas dos fuerzas tienen la misma dirección, el mismo módulo y sentidos opuestos, de manera que la fuerza responsable del movimiento del cuerpo que se desliza hacia abajo es la componente x de la fuerza peso Px, tal y como indica la expresión:

LA FUERZA DE ROZAMIENTO

Es la fuerza,  Froz, que se opone al movimiento. Esta fuerza depende de las características de las superficies que se ponen en contacto, y de la fuerza normal N. De forma indirecta dependen, por tanto, de la masa de los objetos que se apoyan en el plano.

FUERZA DE TENSIÓN:

Es la fuerza T que existe cuando un cuerpo está sujeto con una cable o con una cuerda y tiramos de él.

La fuerza T aparece en cuerpos que están colgando o cuerpos que se desplazan en el plano horizontal cuando tiramos de él con una cuerda.

  1. Cuando un cuerpo está colgando, la fuerza T se anula con la fuerza P

 

En el plano horizontal, la fuerza T se puede ejercer paralela al plano u oblicua a este.

FUERZA DE EMPUJE:

Es la fuerza, E,  que sufren los cuerpos en el seno de un fluido. Es una fuerza vertical y hacia arriba (siempre perpendicular a la superficie del fluido). Esta fuerza la estudiaremos  en el tema de fluidos.

3.1 Principio de Arquímedes

LEYES DE NEWTON DE LA DINÁMICA:

  • LEY DE LA INERCIA o primera ley de Newton: Cuando la fuerza neta que actúa sobre un cuerpo es nula, el cuerpo continua con su estado de movimiento. Si estaba en reposo, continuará en reposo, y si estaba en movimiento, se moverá con un MRU. Pincha aquí para saber más.
  • SEGUNDA LEY DE NEWTON  o principio fundamental de la dinámica: Cuando sobre un cuerpo se ejerce una fuerza F no nula, este cuerpo sufrirá una aceleración que es directamente proporcional a la fuerza aplicada.

F = m . a

si se aplican varias fuerzas, hablaremos de la sumatoria de fuerzas, y si esa fuerza neta es no nula, el cuerpo sufre una aceleración directamente proporcional a esa fuerza neta:

2a-ley-de-newtonLa primera Ley de Newton es un caso particular de la segunda, ya que, si la fuerza neta aplicada es nula, entonces no existe aceleración y el cuerpo se moverá con un MRU.

2a-ley-de-newton-2

 

  • TERCERA LEY DE NEWTON o LEY DE ACCIÓN-REACCIÓN: cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro a la que llamamos ACCIÓN, el segundo cuerpo responde con una fuerza sobre el primero llamada REACCIÓN, del mismo módulo, dirección y sentido opuesto a la primera.

Pincha aquí para saber más acerca de la Ley de acción-reacción

    EQUILIBRIO Y REPOSO

  • Se dice que UN CUERPO ESTÁ EN EQUILIBRIO si la Fuerza resultante que actúa sobre ese cuerpo es nula.  ¿Quiere decir esto que EL CUERPO ESTÁ EN REPOSO?

NO. ¿Por qué?

Según la 1ª LEY DE NEWTON, cuando la fuerza neta que actúa sobre un cuerpo es nula, el cuerpo mantiene su estado de movimiento, si estaba en reposo continuará en reposo, y si estaba en movimiento, se moverá con un MRU.

  • Se dice que UN CUERPO ESTÁ EN REPOSO si su velocidad es cero. ¿Quiere decir ésto que EL CUERPO  ESTÁ EN EQUILIBRIO?

NO. ¿por qué?

Imaginemos un cuerpo sometido a un lanzamiento vertical. Cuando llega a la máxima altura, el cuerpo está en reposo, porque la velocidad es cero. Pero no está en equilibrio, porque actúa la fuerza peso que hace que el cuerpo sea atraído hacia la superficie de la Tierra.

ACTIVIDADES Y PROBLEMAS:

Aquí puedes descargarte la hoja de actividades y la hoja de problemas para esta unidad.

 

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios .