Las fuerzas

1. Las fuerzas A distancia - Por contacto -Fuerza de roce Y más…. Nombre: Moriel Muñoz Muñoz Curso: 7º B Asignatura: Ciencias Naturales Profesora: María Hortensia Soto

2. Introducción • A continuación comprenderán y conocerán: • Que es una fuerza • La 3º ley de Newton Acción y Reacción • Características de las fuerzas • Tipos de fuerzas en la naturaleza • La masa y el peso • Fuerza de roce o fricción • Tipos de fuerza de roce Espero que les guste y que aprendan mucho más con esta presentación

3. ¿Qué es una fuerza? • Una fuerza es la acción o interacción que ejerce o se produce entre dos o más cuerpos. • En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía. Descomposición de las fuerzas que actúan sobre un sólido situado en un plano inclinado.

4. Acción y reacción • Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto. • Esta tercera ley de Newton expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de dirección contraria sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección opuesta.

5. ¿Acciones o interacciones? • Tal como en la diapositiva anterior cada vez que ejercemos fuerza sobre un cuerpo, dicho cuerpo ejerce sobre nosotros otra fuerza. A veces esta situación nos resulta difícil de observar porque no vemos los efectos. Por ejemplo, cuando pateamos la pelota, el balón también ejerce una fuerza sobre nosotros, sin embargo, debido a nuestra mayor masa, los efectos de la fuerza resultan imperceptibles. • Ampliaremos entonces nuestra noción de fuerza, y diremos que es una acción mutua entre dos o más cuerpos, que puede producir cambios en la forma o en el movimiento de los cuerpos. • Esto entonces nos permite hablar de interacciones más que de acciones.

6. Explicación y representación Aquí se representa una interacción entre dos o más cuerpos. En las flechas verdes se muestra la ley de acción y reacción , es decir, las flechas verdes representan que se ejercen fuerzas opuestas a un movimiento. El pañuelo rojo indica quien está ejerciendo más fuerza en este caso seria el grupo de pantalones azules.

7. Características de las fuerzas • Para explicar los fenómenos de la naturaleza, los hombres y mujeres de ciencia han definido ciertas magnitudes, como el volumen, la masa o la misma fuerza. Cada una de ellas tiene características bien definidas, que permiten identificarlas y distinguirlas de las demás. En el caso de las fuerzas, es conveniente prestar atención a lo siguiente: • ¿Quién tiene más fuerza, un ratón o un elefante? En estricto rigor el elefante no tiene más fuerza que el ratón. De hecho.. ¡ninguno de ellos tiene fuerza!

8. ……. • Pues bien, las acciones no se guardan, solamente se ejecutan. Pero ¿Cuál es la diferencia entre el elefante y el ratón? Es muy simple, el elefante tiene más capacidad para ejercer fuerza, más capacidad muscular, o simplemente más energía, pero no tiene fuerza. La fuerza no es propiedad de los cuerpos. • Si consideramos que las fuerzas solamente existen, mientras se ejercen o aplican , podemos afirmar, que no se pueden guardar. Del mismo modo, tampoco se “gastan” o se “hacen”. Parece difícil de creer, sin embargo es así. La fuerza es una interacción, o sea, una acción mutua entre dos cuerpos.

9. …… También hay que recordar que las fuerzas son acciones mutuas; por lo tanto, para que aparezcan es necesario que existan dos o más cuerpos, de modo que también se dan en número par.

10. ….Más sobre las fuerzas • Aparte de las características ya mencionadas, hay algo que distingue a las fuerzas y que solamente se da en algunas magnitudes. Esta distinción es su naturaleza direccional, es decir, que al aplicar una fuerza, sus efectos no solo dependen de su intensidad sino que además de la dirección en que se ejerza dicha acción. • En general, las fuerzas se representan mediante flechas llamadas vectores. • Los vectores representan intensidad, dirección y sentido. • Intensidad: se refleja a través de la longitud del vector. • Dirección: indica la orientación o posición del vector respecto a un eje. • Sentido: indica hacia dónde se aplica la fuerza, y está representado por la punta del vector.

11. Tipos de fuerzas en la naturaleza • Cualquiera sea la naturaleza de la fuerza que actúe sobre un cuerpo, esta puede ser clasificada de acuerdo a la forma en que es aplicada sobre otro cuerpo. Según esto, las fuerzas se clasifican en dos tipos porcontacto y a distancia.

12. Fuerza por contacto • Cada vez que dos cuerpos interactúan de modo que parte de sus superficies están juntas, se dice que se ejercen este tipo de fuerza. • Por ejemplo, cuando aplicas una fuerza con tu mano para poder abrir una puerta • Pero recuerda, la puerta también está ejerciendo una fuerza contraria a tu movimiento (acción y reacción).

13. Fuerza a distancia • Si tomas una moneda con tu mano y la sueltas, esta caerá en línea recta verticalmente hacia el suelo. Pero ¿Por qué cae si no hay ningún cuerpo en contacto directo sobre ella que la empuje hacia el suelo? La moneda caerá, es decir, cambiará su estado de reposo al de movimiento, debido a la acción de una fuerza llamada fuerza de gravedad. Esta fuerza, al igual que la fuerza magnética y la fuerza eléctrica pertenecen a un tipo de fuerzas denominadas fuerzas a distancia. Las fuerzas a distancia se producen cuando dos cuerpos interactúan el uno sobre el otro sin que exista ningún contacto entre ellos.

14. Para saber… • El instrumento que mide la intensidad de las fuerzas es el dinamómetro. • Este aparato permite conocer la intensidad de una fuerza a través de la deformación que se produce sobre un cuerpo elástico, como un resorte o una banda de goma (“liga” o “elástico para billetes”) Dinamómetro con gancho que resiste hasta 200 kilos

15. La masa y el peso • Fuerza peso: • Hay dos conceptos que están relacionados, pero que no son lo mismo: la masa y el peso. • Masa: es una propiedad de los cuerpos que corresponde a la cantidad de materia que estos poseen. Su valor se mantiene constante (a no ser que el cuerpo cambie) y se mide en kilogramos. • Peso: por su parte, no es una propiedad de los cuerpos, sino que es una acción, es la fuerza con la Tierra atrae a los cuerpos hacia su centro. Masa: 56 kg.

16. ….. • Estas dos magnitudes suelen confundirse porque, efectivamente, mientras mayor es la masa de un cuerpo, mayor es la fuerza con que la Tierra lo atrae. Es decir, un cuerpo experimenta peso debido a su masa. Gran masa produce un gran peso Masa pequeña produce un pequeño peso

17. ……. • Ya que queremos hacer la distinción definitiva entre masa y peso, es conveniente señalar que el peso, al igual que todas las fuerzas, se mide en una unidad denominada newton, cuya abreviatura es N. Un newton es la cantidad de fuerza equivalente al peso que experimenta en la Tierra un cuerpo de aproximadamente 100 gramos. • Cuando veamos la palabra newton, pero escrita con mayúscula (Newton), es porque no estamos hablando de la unidad de fuerza, sino que del científico Isaac Newton. • El peso es un fenómeno local, es decir, depende del lugar en el que nos encontremos. En otros planetas, la atracción que experimentan los cuerpos no es igual que en la Tierra. En Júpiter, por ejemplo, es mucho más intensa. Sin embargo, en la Luna el peso disminuye considerablemente. Del mismo modo, esta atracción disminuye al alejarnos del planeta.

18. ……. • A diferencia del peso, la masa de un cuerpo se mantiene invariable en cualquier punto del Universo. Por ejemplo, si un astronauta que tiene una masa de 65 kg en la Tierra se encuentra en un transbordador espacial orbitando nuestro planeta, puede mantenerse flotando prácticamente sin sentir la acción del peso (atracción ejercida por la Tierra), sin embargo, su masa sigue siendo de 65kg, ya que es la cantidad de materia que posee.

19. Para saber… • Existe una manera de determinar rápidamente el peso aproximado para un cuerpo en la Tierra. Este procedimiento consiste en multiplicar la masa de un cuerpo (expresada en kg) por 10 y expresar el resultado en Newton. Ejemplo: este cuerpo de 40 kg experimenta en la Tierra una fuerza peso de: P= 40 x10 = 400 N.

20. La fuerza de roce o fricción • Cuando tratamos de deslizar un cuerpo sobre otro o sobre una superficie, aparece una fuerza que se opone al deslizamiento. Esta fuerza se denomina roce o fricción. Estas fuerzas son provocadas por las irregularidades microscópicas de las superficies que están en contacto. • El roce normalmente hace que los cuerpos pierdan energía a través del calor generado en la fricción entre las superficies. Entre el suelo y el mueble existe un roce, por lo que hay que hacer un esfuerzo para vencerlo.

21. …… • De hecho, la sensación de calor que sientes cuando te frotas las manos se debe al rozamiento. Del mismo modo, cuando frotamos un fósforo con la cara áspera (lija) de la caja, se produce el calor necesario para la combustión. La fuerza de roce puede ser disminuido puliendo o lubricando las superficies en contacto. • Existen 3 tipos de fuerza e roce. El roce que se produce hace que los cuerpos pierdan rapidez y lleguen incluso a detenerse.

22. 1º tipo de fuerza de roce • Fuerza de roce deslizante • Este tipo de roce se presenta cuando dos superficies sólidas se deslizan una sobre la otra. Depende de las sustancias de las que están hechos los objetos que se ponen en contacto; mientras más rugosas sean las superficies, mayor será la intensidad de la fuerza de roce. Para mover esta caja, es necesario superar la resistencia de la fuerza de roce que se genera entre la caja y el suelo.

23. 2º tipo de fuerza de roce • Fuerza de roce rodante • Esta fuerza de roce se presenta cuando un cuerpo, como la rueda de un auto o de una bicicleta, gira sobre el suelo sin resbalar. En general, esta fuerza es menor que la de roce deslizante. • Se puede asegurar que este es el tipo de fuerza de roce en el cual menos esfuerzo se requiere para vencer su resistencia. Tiene ruedas en su base para facilitar su desplazamiento.

24. 3º tipo de fuerza de roce • Fuerza de roce viscoso • Esta es la fuerza de roce existente cuando un cuerpo sólido se mueve dentro de un fluido, como el agua o el aire. La fuerza de roce viscoso aumenta al crecer la velocidad del movimiento del cuerpo • Cuando un paracaidista cae al saltar desde un avión, actúa la fuerza de roce viscoso que ejerce el aire en contra de su movimiento de caída.

25. Conclusión • Bueno este es el fin de la presentación espero que les halla gustado, que aprendieran a reconocer las fuerzas en nuestro alrededor, que reconozcan las diferencias entre ellas, sus características, que les halla quedado más claro que es el peso y en que se diferencia de la masa, y que reconozcan el roce que se produce en nuestra vida cotidiana. • Y lo más importante espero que les halla servido para ampliar sus conocimientos y que disfrutaran de esta presentación.