Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Forces Core Idea PS2 : Motion and Stability: Forces and Interactions PS2.A : Forces and Motion www.njctl.org ¿Qué significa estar en movimiento? Un objeto está en movimiento si cambia de posición con respecto a un cierto lugar, llamado un punto de referencia. Puntos de referencia son lugares u objetos utilizados para determinar el movimiento de un objeto. Es muy importante elegir cuidadosamente los puntos de referencia. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Moción Relativa Movimiento es relativo como es dependiente sobre el punto de referencia. ¿Ahora estás en movimiento? Piensa en ello... ¿Estás en movimiento frente a su escritorio? ¿Estás en movimiento en comparación con el sol? Midiendo la Moción La velocidad es una de las muchas formas en que medimos la moción. La velocidad es una medida de la distancia recorrida por unidad de tiempo. Eso significa que usted puede encontrar la velocidad de cualquier objeto que esté en movimiento. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Encontrando la Rapidez Rapidez = Distancia ∕ Tiempo and Podemos reorganizar los variables en nuestra ecuación de velocidad y resolver para cualquiera de los otras 2 variables de información. Encontrando la Rapidez ¿Cuáles son algunas unidades para medir la velocidad? ¿Cómo se mide velocidad cuando en un coche? ¿Cómo se mide la velocidad de un motor? Vamos a usar metros (m) de distancia y el segundo (s) por vez. ¿Qué unidad hace que utilizaremos para la velocidad es decir? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 A 60000 m/s B 0.02 m/s C 600 m/s D 0.002 m/s Answer Un caracol recorre 10 m en 6000 segundos. ¿Cuál es la velocidad media de caracol? 1 A 500 m/s B 4500 m/s C 4500 m D 500 m Answer Un dirigible viaja a 3 m/s para 1500 s. ¿A qué distancia cubre el dirigible en ese tiempo? 2 Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Velocidad Cuando hablamos de velocidad, es importante saber que hay una diferencia entre la velocidad instantánea y velocidad media. Velocidad promedio puede calcularse dividiendo la distancia total entre el tiempo total. Esto es lo que es calculado por los corredores en las carreras. Velocidad instantánea es la velocidad de un objeto en cualquier momento (un instante de tiempo). ¿Sabe de un ejemplo donde se usaría tiempo instantáneo? Promedio vs velocidad instantánea Tardará 3 horas para recorrer 300 km en un coche. ¿Cuál sería la velocidad media del coche? Calcular ahora. ¿Significa que el coche iba a esa velocidad para el conjunto 3 horas de viaje? ¿Cuando vas a un viaje en el coche, acuden la misma velocidad todo el tiempo? Hablar a un compañero. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Promedio vs velocidad instantánea ¿Has corrido una milla? ¿Crees que te fuiste a la misma velocidad exacta la milla entera? Pensar en qué hacer los corredores al final de una carrera. Promedio vs velocidad instantánea ¿Cuando montas en el autobús a la escuela, el conductor del autobús viaja a la misma velocidad durante todo el viaje? Autobuses escolares y otros vehículos tienen velocímetros que miden la velocidad del vehículo en un momento determinado en el tiempo Fuerzas y Mocion.notebook Cuando tu maestra veces tus millas a 8,2 minutos, significa que su velocidad fue 8,2 mi/min. ¿Esto fue su velocidad media o la velocidad instantánea? A Velocidad media B Velocidad Instantánea Answer 3 December 03, 2014 4 ¿Un velocímetro mide la velocidad media o la velocidad instantánea? Answer A Velocidad media B Velocidad Instantánea Instanta Spe Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 A Answer 5 Un pez espada viaja durante dos horas. La primera hora cubre 110 kilómetros, y la segunda hora cubre 84 kilómetros. ¿Cuál es la velocidad media del pez espada? 110 km/h B 84 km/h C 97 km/h D 194 km/h Sugerencia: Recuerde que la velocidad media es distancia total recorrida dividieron por el tiempo total. A 30 seconds B 2 minutes C 188 seconds D 90 seconds Answer 6 Un perro sale para ir al baño todos los días. Ella es pequeña y no muy rápido. Si ella sale a una velocidad de 2,5 metros por segundo y camina 75 metros antes de que ella está lista, ¿cuánto tiempo le tardara? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Velocidad La velocidad es otra forma de medir el movimiento. En pocas palabras, la velocidad es la velocidad de un objeto con una dirección incluida. Rapidez del corredor: 10 km/hr La velocidad del corredor: 10 km/h hacia el este ¿Qué notas acerca de las unidades de velocidad y velocidad? ¿Por qué es importante la velocidad? ¿Has estado en un avión? ¿Quieres estar en ese avión si los controladores aéreos dicho a pilotos la velocidad de los aviones a su alrededor, pero no la dirección iban? Tornados viajan a unos 170 kilómetros por hora. ¿Si los meteorólogos lo dicho la velocidad de los tornado y no la dirección en que viajaba, sería útil? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 A 490 m/s west B 10 m/s west C 490 m/s D 10 m/s Answer 7 Carlos y Gina montan en sus caballos para ir a la ciudad. El viaje de 70 metros en 7 segundos hacia el oeste. ¿Cuál es su velocidad? A 50 km west B 150 km west C 250 km west D 50 km east Answer 8 Un coche viaja a 100 km/h oeste durante 2 horas. El coche entonces viaja a 50 km/h hacia el este por una hora. ¿Cuál es la posición del vehículo en relación a su posición inicial? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Aceleración Velocidad constante es cuando la velocidad de un objeto no cambia; Sin embargo, la mayoría de objetos no viajan a una velocidad constante. La aceleración es otro método para medir el movimiento. ¿Caminan a la misma velocidad exacta de clase a clase? ¿Qué pasa si llegas tarde a clase? ¿Están siempre acelerando cuando vas a clase? ¿Puedes definir aceleración? Aceleración Aceleración ocurre cuando hay un cambio de velocidad. Recuerde, la velocidad es la rapidez con la dirección. Aceleración se produce cuando hay un aumento en la velocidad, una disminución de la velocidad o un cambio de dirección. speed speed change in direction Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Aceleración La aceleración es una medida del cambio de velocidad por unidad de tiempo. a = vf ­vo t aceleración = (velocidad final ­ velocidad inicial) tiempo A Aumento la velocidad B Disminuyo la velocidad C Cambio de dirección Answer 9 Un conductor de autobús escolar ve a una anciana cruzando la calle en una intersección y golpea el pedal del freno y gira el volante para evitarla. Describir la aceleración del autobús. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 10 Un dragster lanza del resto para competir contra un oponente. ¿Cómo acelerar el auto? aumenta la velocidad B disminuye la velocidad C cambio dirección Answer A Aceleración y Gráficas Si la velocidad y dirección de un objeto son constantes, entonces la aceleración es cero. Mira la velocidad del coche en 20s, 60s y 100s. ¿Cambia? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Aceleración y Gráficas La aceleración es positiva cuando la velocidad aumenta. Aceleración negativa (desaceleración) es cuando está disminuyendo la velocidad. ¿Cómo podría describir las laderas de esas líneas? 11 Un conductor golpea los frenos para frenar en una intersección. Como la velocidad del coche está disminuyendo lo tiene: B aceleración negativa C no tiene aceleración D ocupa mas información Answer A aceleración positiva Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 B x D x Time (s) Speed (m/s) Speed (m/s) C Y x Time (s) Time (s) Y Y x Time (s) Aceleración y Gráficas La pendiente de una posición frente a gráfico de tiempo también puede mostrar aceleración. Si la pendiente curvas y se vuelve más empinada, entonces se está produciendo aceleración positiva. Si la pendiente curvas y se vuelve menos escarpada, aceleración negativa está ocurriendo. Answer Y Speed (m/s) A Speed (m/s) 12 ¿Cuál de los siguientes gráficos representa la aceleración de un corredor de velocidad. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Gráficas de distancia vs Gráficas de tiempo de aceleración de los objetos Click on the image to download the simulation. Click on the CHARTS tab. Type in 1 m/s2 into the acceleration value and hit play. Sketch the shape of the distance vs. time graph: Sketch the shape of the velocity vs. time graph: 13 ¿Cuál de las siguientes gráficas de tiempo vs velocidad representa el gráfico de posición vs tiempo se muestra en el siguiente gráfico? B C Answer A Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Que son fuerzas? Fuerzas son ________ o ______ en un dirección dada. Fuerzas afectan como se mueve un objeto. Fuerzas Afectan Moción En la mesa, hacer una lista de maneras fuerzas pueden afectar a los objetos. Hay muchas maneras. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 La Gran Idea... Puesto que las fuerzas pueden causar cambios en la velocidad o la dirección de un objeto, podemos decir que las fuerzas causa cambios en la velocidad, así que fuerzas causa aceleración! Fuerzas causan Aceleración Unidades de Fuerzas Las fuerzas se miden en newtons (N). Probablemente usted se mide en una escala en libras. Una libra equivale a 4.448 newtons. Como velocidad, fuerza tiene sentido cuando las fuerzas se manifiestan tanto la magnitud como la dirección deben ser demostrado. 10 N Piensa acerca de cómo diferente efecto empujando y tirando algo tienen. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Fuerzas Balanceadas Dos o más fuerzas opuestas son fuerzas equilibradas si sus efectos anulan mutuamente y no causen un cambio en el movimiento de un objeto. Si dos o más fuerzas de la misma fuerza actúan sobre un objeto en direcciones opuestas, las fuerzas anulan mutuamente. ¿Se mueve un objeto si las fuerzas totales en ambas direcciones son iguales? ¿Si tú y un amigo ambos empujan la misma fuerza en cada lado de una mesa, se mueve? La caja está en reposo, así que permanecerá en reposo ya que se equilibran las fuerzas que actúan sobre él. 8 N 8 N Fuerzas no balanceadas Si los efectos de las fuerzas no anulan mutuamente (una fuerza es más fuerte que otros), las fuerzas son fuerzas desequilibradas. Fuerzas desequilibradas provoca un cambio en el movimiento; velocidad o dirección. Piensa en tira y afloja. ¿Cómo ganar un lado? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Fuerzas no balanceadas 8 N 15 N Dos maneras de interpretar este diagrama son para decir: hay una fuerza de 15N hacia la derecha y una fuerza de 8N hacia la izquierda O podemos decir hay un + 15N fuerza y la fuerza de un ­ 8N. La negativa nos dice que el objeto se mueve a la izquierda Fuerzas no balanceadas 15 N 8 N La caja estaba inicialmente en reposo. Puesto que las fuerzas que actúan en la caja son desequilibradas, la caja se pone en marcha. ¿Por dónde se moverá el cuadro? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 A Gravedad B Fricción C Músculos D Viento Answer 14 Las fuerzas están a nuestro alrededor. ¿Cuál de las siguientes crees que son ejemplos de fuerzas? (Seleccione todas las que apliquen) A Libras B Kilogramos C Newtons Answer 15 ¿Qué es la unidad del SI de fuerza? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 A ­30 N unbalanced B ­10 N unbalanced C ­10 N balanced D + 30 balanced Fricción Las fuerzas están presentes a nuestro alrededor, pero generalmente no pueden verse. La fricción es una fuerza que resiste el movimiento y experimentamos todos los días. Cuando se ejecuta, caminar, sentarse en el sofá, cepille el cabello y escriba que usted experimenta la fricción. Ahora usted está experimentando la fricción. Answer 16 Una fuerza de +10N actúa en un coche y al mismo tiempo, una fuerza de ­20N actúa sobre el coche. ¿Qué es la fuerza neta actuando sobre el coche y es equilibrado? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Fricción La fuerza de fricción es causada por partículas microscópicas tocándose unos a otros. Estas piezas microscópicas en ambas superficies causan fricción. La fricción es afectada por lo difícil juntar las superficies y los tipos de superficies involucradas. Hay muchos tipos de fricción. Click here to see the force of friction clip Fricción Estática Fricción estática actúa sobre objetos que no se están moviendo. ¿Te has preguntado por qué es tan difícil de empezar a mover un objeto pesado como una cómoda o un sofá, pero una vez que se inicia el movimiento es más fácil? Eso es porque tiene que vencer la fuerza de fricción estática. Fricción estática tiene el sofá en su lugar y lo impide que se muevan. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Fricción Resbalante Resbalar la fricción se produce cuando los objetos deslizan unos sobre otros. Resbalar la fricción es más fácil de superar que la fricción estática. Es por ello que el sofá es más fácil mover una vez que empieza a resbalar. Click here to see sliding friction in action. Fricción Fluida Fricción fluida se produce cuando los objetos se mueven a través de un fluido. Recuerda, aire es un fluido, así continuamente experimenta fricción fluida. Click here to see the effects of fluid friction. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Gravedad Las fuerzas están presentes a nuestro alrededor y actúan siempre en pares, entonces generalmente experimentamos más fuerza. La gravedad es una fuerza que atrae los objetos hacia el otro. ¿Cómo actúa la gravedad sobre los objetos aquí en la tierra? Utilice el cuadro a la derecha para ayudarte con tu respuesta. Ley de Gravitación La ley de la gravitación Universal nos dice que la gravedad actúa entre todos los objetos en el universo. Esto significa que sin excepción, los dos objetos en el universo atraen! Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Factores que Afectan Gravedad Gravedad es afectada por la masa y la distancia. Cuanto mayor sea la distancia entre dos objetos, menos la fuerza gravitacional entre ellos. Cuanto mayor sea la masa del objeto, la fuerza gravitacional mayor del objeto. Has aprendido acerca de masa en el pasado. ¿Puedes definir masa? Cual de estos ejemplos tiene mas gravedad? Porque? La historia de las leyes del movimiento Un filósofo griego, Aristóteles y Galileo Galilei, Astrónomo italiano, puedan haber sido dos de los primeros científicos para intentar explicar la gravedad y el movimiento. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 La historia de las leyes del movimiento A finales del siglo XVII, Sir Isaac Newton usó ideas de Galileo para crear tres leyes básicas del movimiento. Sir Isaac Newton contribuyeron a los avances de la física, las matemáticas y la astronomía. Leyes de Moción Newton puede ser uno de los mejores científicos de la historia. Las tres leyes del movimiento que creó son tres de las leyes naturales más usadas en la ciencia. Estas leyes nos ayudan a entender el mundo que nos rodea. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Leyes de Moción Newton fue había inspirado por la manzana cae del árbol y se preguntó si la gravedad también podría ser la fuerza con la luna en órbita. Newton encontró que la gravedad juega un papel en otros movimientos orbitales también! La Primera Ley de Moción de Newton La primera ley del movimiento nos dice que un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto que se mueve a una velocidad constante continuará moviéndose a una velocidad constante, a menos que actúe sobre una fuerza externa. En la tierra, gravedad y fricción son dos de las fuerzas desequilibradas que cambian con frecuencia de movimiento de un objeto. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 La Primera Ley de Moción de Newton La primera ley del movimiento se refiere a veces como la ley de la inercia. La inercia es la tendencia de un objeto a resistir un cambio en el movimiento. La Primera Ley de Moción La primera ley nos dice básicamente que el movimiento no cambiará sin una fuerza neta. Así, si un objeto se detiene o empieza a moverse, sabes que hay una fuerza neta. Si hay una fuerza neta, las fuerzas están desequilibradas. Como ya sabes, las fuerzas desequilibradas causan cambios en movimiento! ¿Qué son algunas fuerzas actuando sobre el jugador de béisbol hacia segunda base? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Aplicación de la primera ley del movimiento ¿Alguna vez deseaste que sólo dijeras tu ropa para moverse en el armario? Lamentablemente, sabemos que objetos no se mueven sus propios. Una fuerza externa es necesaria para hacer que un objeto cambia su estado de movimiento. Aplicación de la primera ley del movimiento Imagina que tienes que mover algunos pedazos de muebles en la habitación. ¿Te mudarías bastante tu cómoda con todo lo que contiene o tu cómoda cuando su vacío? Asegúrese de usar la inercia del término en su respuesta. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 ¿Cuál tiene mayor inercia? ¿Una pelota de tenis o una bola de boliche? ¿Por qué? Segunda Ley de Newton's Segunda ley de Newton establece que la aceleración es dependiente de la fuerza y la masa. Fuerzas desequilibradas causan aceleración. Recuerde, la aceleración es un aumento en la velocidad, una disminución de la velocidad o un cambio de dirección. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Segunda Ley de Newton's Fuerzas desequilibradas causan aceleración. Las fuerzas que causan una fuerza neta sobre un objeto están desequilibradas. Hay una relación directa entre fuerza y aceleración. Masa y aceleración son inversamente proporcionales. A medida que aumenta la fuerza, aceleración aumenta. Medida que aumenta la masa, aceleración disminuye. Segunda Ley de Newton's Fuerzas desequilibradas causan aceleración, así que las fuerzas desequilibradas causan un aumento de velocidad, una disminución de la velocidad, o un cambio de dirección. La segunda ley refiere a fuerza, masa y aceleración. Fuerza = masa x aceleración Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Segunda Ley de Newton's We can rearrange this to solve for the other variables. You do not need to know how to rearrange it, but you do have to be able to select the right formula for solving your problem. F = ma a = F m m = F a Aplicación de la segunda ley de Newton La segunda ley establece que si se aumenta la fuerza, aceleración también aumentará. ¿Si quieres disparar un penalti muy rápido en el fútbol neto, cómo lo patear? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Tercer Ley de Newton Tercera ley de Newton del movimiento difiere de la primera y la segunda porque pertenece a las fuerzas entre dos objetos. Cuando pateas un balón de fútbol, ¿te sientes la fuerza de la bola contra el pie? La tercera ley de Newton explica este fenómeno. Tercer Ley de Newton ¿Usted nunca saltó una patineta? ¿Qué sucede a la patineta cuando saltas? Dibujar una flecha abajo para mostrar qué dirección va la patineta. Esta es la tercera ley de Newton del movimiento en el trabajo. Se aplica una fuerza a la Junta y la Junta Directiva aplicada una igual y opuesta de la fuerza en ti. Llamamos a estas fuerzas de acción y reacción Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Tercer Ley de Newton Como recordarán de antes, las fuerzas existen siempre en pares. La tercera ley de Newton define estas fuerzas de acción y reacción. Click here to see how Newton's Third Law applies to the physics of a rocket. Tercer Ley de Newton Pateas el balón de fútbol, que aplica una fuerza de acción a la pelota y la pelota aplica una fuerza de reacción sobre el pie. Estas fuerzas son iguales en fuerza y en sentido contrario. Puesto que tiene una mayor masa de la bola, la bola acelera más rápidamente. Al igual que cuando saltas de la patineta, la Junta acelera más rápidamente que usted porque tiene menos masa. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Tercer Ley de Newton n tio ac re ac tio n La tercera ley establece que por cada fuerza de acción, hay un igual, pero la fuerza de reacción opuesta. Esto significa que si un objeto aplica una fuerza a otro objeto, entonces el otro objeto ejerce a un igual y enfrente de fuerza en el primer objeto. ¿No se cancelan las fuerzas? No, no están actuando en el mismo objeto!! Cada fuerza actúa sobre un objeto diferente. El bate aplica fuerza a la bola que cambia la dirección de la pelota y la pelota aplica una igual y opuesta de la fuerza en el bate. Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 La verdad sobre las fuerzas de reacción de la acción Si se produce una fuerza, hay fuerzas de la reacción de acción! Las fuerzas de reacción de acción pueden causar cambios en el movimiento. Las fuerzas de reacción de acción son iguales en fuerza, pero en sentido contrario. Nunca la fuerza de acción actúa sobre el mismo objeto que la fuerza de reacción Impulso La tercera ley de Newton nos dice que las fuerzas de reacción de acción son iguales y opuestos, pero eso no significa que los efectos de esas fuerzas son iguales. Las fuerzas pueden provocar cambios diferentes en el movimiento de los objetos. Este coche tiene un motor de jet en la espalda. ¿Acelerará tan rápido, más rápido o más lento que el jet? ¿Por qué? Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Impulso Creo que dos luchadores de sumo encontrándonos. Si uno tiene una mayor masa, cuando chocan, experimentaremos un cambio mayor en movimiento aunque la fuerza el uno al otro es la misma. Impulso Si entendemos la tercera ley de Newton e impulso, podemos predecir cómo va a cambiar el movimiento de objetos chocan. Impulso es el resultado de la masa del objeto veces la velocidad del objeto. momentum (kg­m/s) = mass (kg) x velocity (m/s) Fuerzas y Mocion.notebook December 03, 2014 Ley de la conservación del ímpetu Se conserva el ímpetu (sigue siendo el mismo) durante una interacción tanto como los objetos no se ven afectados por fuerzas externas. Esto significa que el ímpetu total de objetos antes de golpearse igualará el ímpetu total de los objetos después de la interacción. Cualquier impulso perdido por un objeto es adquirida por el otro. 17 The total amount of momentum before and after a collision may vary. False Answer True