Subido por CHRISTIAN PASPUEL

FUERZAS

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FUERZAS
• Acción que ejerce un cuerpo sobre
otro.
• Interacción entre dos cuerpos
Efectos de las fuerzas
Cambios en el
movimiento
• El cuerpo se pone en movimiento
• Aumentan o disminuyen la rapidez
• Cambian la dirección de movimiento
• Las fuerzas son magnitudes
vectoriales, poseen magnitud,
dirección y sentido
• Se
representan
vectores (flechas)
mediante
FUERZA NETA O FUERZA RESULTANTE
F
Corresponde a la sumatoria de todas las fuerzas
que actúan sobre un cuerpo
4N
Fuerzas en igual
sentido
7N
3N
Fuerzas en
sentido opuesto
3N
4N
1N
5N
Fuerzas
perpendiculares
Algunas fuerzas
Peso (P)
• Fuerza con la cual el planeta
atrae a los cuerpos hacia su
centro
Normal (N)
• Fuerza de sustentación, que
ejerce una superficie sobre un
objeto apoyado en ella. Es
perpendicular a la superficie
Tensión (N)
• Fuerzas que se aplican a través
de cuerdas
Roce (f)
• Es la fuerza que se opone al
movimiento de los cuerpos, se
origina por las irregularidades de
las superficies en contacto
OJO !!!! Diferencias
masa y peso
Instrumentos:
entre
1º LEY DE NEWTON (PRINCIPIO DE INERCIA)
INERCIA: Tendencia de un cuerpo a continuar en su estado de
movimiento. Resistencia que presentan los cuerpos a cambiar su estado
de movimiento


Los cuerpos tienden a seguir haciendo «lo que ya están haciendo»
Se resisten a los cambios
GALILEO Y LA INERCIA
Experimentos:


¿Es necesaria una fuerza para mantener un movimiento?
Galileo introduce en concepto de inercia
MASA E INERCIA
 Definición clásica: cantidad de materia de un cuerpo
 Definición de Newton: Newton relaciono la masa y la inercia.
Mientras más masa posee un cuerpo, mayor será su inercia

Por lo tanto Newton define la masa como: una medida cuantitiva
de la inercia

La masa es una magnitud escalar y en MKS se mide en [Kg]
Las fuerzas siempre
actúan de pares
No existe una fuerza aislada
3º Ley de Newton
• ¿Qué fuerza tiene mayor magnitud?
3º LEY DE NEWTON (ACCION Y REACCION)
Toda acción da origen
a una reacción
• Es imposible aislar una fuerza
• Actúan de a pares
Cuando un objeto A ejerce una
fuerza
sobre un objeto B, este
último reacciona y ejerce una fuerza
igual intensidad y dirección pero en
sentido contrario sobre A
FAB = -FBA
• Ambas fuerza son de igual magnitud y
dirección, pero tienen sentidos opuestos
• Actúan sobre cuerpos diferentes
• Son simultaneas

Otros ejemplos
2º Ley de Newton :
 Esta ley relaciona:
Fuerza
Masa
Aceleración
 ¿Qué relación existe entre la fuerza aplicada y la aceleración
producida? (la masa es constante)
La aceleración es directamente proporcional a la
fuerza
 ¿Qué relación existe entre la masa de un cuerpo y la
aceleración? (cuando la fuerza aplicada es constante)
La aceleración es inversamente proporcional a la masa
• En conclusión, la segunda ley de Newton plantea que:
“La aceleración que adquiere un cuerpo es directamente
proporcional a la fuerza aplicada
proporcional a la masa del cuerpo”
F =ma
e
inversamente
ΣF = m  a
MAGNITUD
SIMBOLO
UNIDAD DE MEDIDA
masa
m
[Kg]
aceleración
a
[m/s2]
Fuerza neta
ΣF
[Kg∙m/s2]  Newton [N]
EJEMPLOS:
1.- El cuerpo de la figura tiene una masa de 2 Kg. Según esto
determina:
a) Fuerza neta
b) Aceleración
2.- Determina la aceleración del carro
3.- Un balde de 5 Kg de masa se eleva con una aceleración de
3 m/s2. Determina la tensión del cable
4.- Si el balde desciende con la misma aceleración; determina
la tensión del cable
4.- La figura muestra dos bloques unidos mediante una
cuerda, los cuales reciben una fuerza de magnitud 20 N
a) Determina la aceleración del sistema
b) Determina la tensión de la cuerda que une ambos bloques
5.- De una cuerda que pasa a través de una polea cuelgan dos
cuerpos de masas m1:9 Kg y m2=3 Kg; Calcular:
a) la aceleración de los cuerpos
b) la tensión de la cuerda
EJERCICIOS:
1. ¿Qué fuerza se debe aplicar a una masa de 15 Kg para que adquiera
una aceleración de 6 m/s2?
R: 90 N
2. A una masa de 4 Kg se le aplica una fuerza de 80 N. ¿Qué
aceleración adquiere?
R: 20 m/s2
3. ¿Cuál es la masa de un cuerpo, que al aplicarle una fuerza de 30 N
adquiere una aceleración de 6 m/s2?
4. Determina la aceleración del carro de masa 2 Kg en los siguientes
casos:
5. El carro de la figura tiene una
aceleración de 3 m/s2. Determina su masa
6. Para la situación mostrada en la figura calcula aceleración del sistema
y la tensión de la cuerda que une ambos bloques
7. Se eleva un balde de 2 Kg con una aceleración de 4 m/s2.
Determina la tensión de la cuerda
8. Dos bloques están en contacto como se muestra en la figura. Se
aplica una fuerza de 3 N. Si m1= 2 Kg y m2= 4 Kg. Determina
A. La aceleración del sistema
B. La fuerza que el bloque 2 ejerce sobre el bloque 1
FUERZA DE ROCE
Fuerza que se opone al movimiento y que,
por lo tanto, lo dificulta
Surge por las irregularidades que
presentan los cuerpos en contacto
Fuerza de roce (f)
Roce estático (fe)
Roce cinético (fk)
Actúa cuando el cuerpo está en
reposo y se trata de moverlo
Actúa cuando el cuerpo ya se está
moviendo
No es constante, su magnitud
aumenta junto con la fuerza
aplicada, hasta alcanzar un valor
máximo: fuerza de roce
estático máxima fe
Su magnitud es constante y
depende de las fuerzas que se
ejercen las superficies en contacto
y la naturaleza de estas
fe = μemg
fK = μKmg
Tabla de coeficientes de roce:
EJEMPLO 1
El carro de la figura se mueve en una superficie cuyo μk= 0,3. Según
lo anterior, determina la aceleración del carro
EJEMPLO 2
Un bloque de masa 4 Kg experimenta una aceleración de 3 m/s2
cuando se le aplica una fuerza de 20 N sobre una superficie
horizontal con roce
Determina el valor de la fuerza neta sobre el bloque
¿Cuál es el valor de la fuerza de roce?
¿Cuál es el valor del coeficiente de roce cinético?
EJEMPLO 3
El carro de la figura, tiene una aceleración de 2 m/s2, hacia la
derecha: Determina el valor del coeficiente de roce cinético μk
EJERCICIOS
1.- El carro de la figura se mueve en una superficie cuyo μk= 0,2
. Según lo anterior, determina la aceleración del carro
2.- El carro de la figura se mueve en una superficie cuyo μk= 0,4
Según lo anterior, determina la aceleración del carro
3.- Determina el valor del coeficiente de roce cinético, si el tiene una
aceleración de 4 m/s2 a la derecha
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