Las fuerzas y sus efectos

1. Las fuerzas y sus efectos

2. 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 son magnitudes vectoriales.

3. Efectos de las fuerzas • Las fuerzas producen en los cuerpos sobre los que actúan cambios de forma o cambios de velocidad.

4. Tipos de fuerzas • Según haya contacto o no entre los cuerpos que interaccionan las fuerzas pueden ser fuerzas a distancia o por contacto

5. Resultante de varias fuerzas

6. 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

8. Las fuerzas y las deformaciones La ley de Hooke En los cuerpos elásticos, a mayor fuerza aplicada mayor es el alargamiento sufrido por el cuerpo F = k. Δl Dinamómetros

9. 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)

10. 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.

11. 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.

12. 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?

13. 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?

14. ¿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.

15. 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.

16. 2º ley: Ley Fundamental de la Dinámica • En cada caso, ¿Cuál de los dos objetos alcanzará primero la velocidad de 1 metro por segundo?

17. 2ª ley Fresultante= m.a

18. 2ª ley

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

26. Observa diferentes fuerzas de acción y reacción http://newton.cnice.mec.es/newton2/Newton_pre/4eso/dinamica/origina.htm?1&1

27. Nuestro bólido

28. Accidentes de coche • Explica qué función tienen: • El cinturón de seguridad • El airbag • El casco

29. Seatbelt • Thelaw of inertiaismostcommonlyexperiencedwhenriding in cars and trucks. In fact, thetendency of movingobjectstocontinue in motionis a common cause of a variety of transportation injuries - of bothsmall and large magnitudes. Considerforinstancetheunfortunatecollision of a car with a wall. Uponcontactwiththewall, anunbalancedforceactsuponthe car toabruptlydecelerateittorest. Anypassengers in the car willalsobedeceleratedtorestifthey are strappedtothe car byseatbelts. Beingstrappedtightlytothe car, thepassengers share thesamestate of motion as the car. As the car accelerates, thepassengersacceleratewithit; as the car decelerates, thepassengersdeceleratewithit; and as the car maintains a constantspeed, thepassengersmaintain a constantspeed as well. • Butwhatwouldhappenifthepassengerswerenotwearingtheseatbelt? Whatmotionwouldthepassengersundergoiftheyfailedto use theirseatbelts and the car werebroughtto a sudden and abrupthaltby a collisionwith a wall? Werethisscenariotooccur, thepassengerswould no longer share thesamestate of motion as the car. The use of theseatbeltassuresthattheforcesnecessaryforaccelerated and deceleratedmotionexist. Yet, iftheseatbeltisnotused, thepassengers are more likelytomaintainitsstate of motion. Theanimationbelowdepictsthisscenario.

30. Cuestión de fuerzas

32. Para evaluar tus conocimientos http://newton.cnice.mec.es/4eso/dinamica/evaluacion.htm

33. En nuestro próximo tema