Fuerzas, tipos de fuerzas, fuerzas y trabajo, fuerzas y energía, fuerzas y movimiento, peso, Newton, Arquímedes

1. TEMA 3 . FUERZAS

2. FUERZA
S

3. FUERZA
S

4. LAS FUERZAS Y
CARACTERÍSTICAS
DEFINICIÓN: ES TODO AQUELLO CAPAZ DE DEFORMAR UN
CUERPO O MODIFICAR SU ESTADO DE REPOSO O DE
MOVIMIENTO
Para que exista una fuerza es necesaria la presencia de dos cuerpos
que interaccionen.
Es una magnitud vectorial que se puede
representar mediante vectores.
Las fuerzas se miden con dinamómetros.
Su unidad es el Newton (1Kg.m/s2 )
(Al aplicar una fuerza a de un newton a un kg de masa , su velocidad
aumenta 1m/s por cada segundo que transcurre)

5. Algunos ejemplos de fuerzas
Las fuerzas se representan mediante flechas. Los segmentos de recta
indican la dirección y el extremo acabado en una punta de flecha el
sentido
(Dirección: horizontal - Sentido: izquierda, derecha
Dirección: vertical - Sentido: arriba, abajo)

6. Tipos de Fuerza
 Fuerza de contacto:
cuando hay contacto
o interacción entre
dos cuerpos.
 Fuerzas a distancia
no hay contacto
entre los cuerpos
que interaccionan

7. Tipos de Fuerza
 Fuerza instantánea:
actúan solo durante
una porción de
tiempo breve.
 Fuerza constante:
actúan de forma
continuada.
 F. gravitatoria: Dos cuerpos que se atraen por su
masa.
 F. electromagnética: F. de atracción entre dos
cuerpos electrizados o magnetizados.
 F. Nuclear débil: son fuerzas del interior de la
materia.

8. EQUILIBRI
O
influyen en su
MOVIMIENT
O O DE
REPOSO
DEFORMACIONE
S
producen
dependiendo de la
NATURALEZA DEL
CUERPO
INTENSIDAD DE LA
FUERZA
RÍGIDOSPLÁSTICO
S
Las fuerzas, al actuar sobre los cuerpos
varían su estado de
se clasifican los cuerpos en
ELÁSTICO
S
si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza
NO SE PERCIBE LA
DEFORMACIÓN
MANTIENEN LA
DEFORMACIÓN
RECUPERAN SU
FORMA

9. LA FUERZA resultante
 A la suma de las fuerzas que actúan sobre un
cuerpo se le denomina “FUERZA
RESULTANTE”
F.resultante= Fn - P
Dos o mas fuerzas que actúan sobre una
misma partícula pueden ser sustituidas por
una única fuerza R que causa el mismo
efecto sobre la partícula

10. CALCULOS DE FUERZA
RESULTANTE
 1º CASO: Fuerzas en
la misma dirección y
sentido.

11. CALCULOS DE FUERZA
RESULTANTE
 2º CASO: fuerzas en
diferente sentido y
misma dirección

12. CALCULOS DE FUERZA
RESULTANTE
 3º caso:
-Fuerzas con diferentes
direcciones.

13. CALCULOS DE FUERZA
RESULTANTE
 4º caso:
-Fuerzas paralelas en la
misma dirección.

14. Fuerza de rozamiento
 La fuerza de rozamiento es una fuerza de
contacto entre 2 cuerpos , siempre va en contra
del sentido del movimiento.
 Depende de : * El peso del cuerpo .
* La superficie de rozamiento.
 Para que un cuerpo empiece a moverse tiene
que vencer la fuerza de rozamiento.

15. EL PESO ES UNA FUERZA A
DISTANCIA

17. EQUILIBRI
O
influyen en su
MOVIMIENT
O O DE
REPOSO
DEFORMACIONE
S
producen
dependiendo de la
NATURALEZA DEL
CUERPO
INTENSIDAD DE LA
FUERZA
RÍGIDOSPLÁSTICO
S
Las fuerzas, al actuar sobre los cuerpos
varían su estado de
se clasifican los cuerpos en
ELÁSTICO
S
si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza
NO SE PERCIBE LA
DEFORMACIÓN
MANTIENEN LA
DEFORMACIÓN
RECUPERAN SU
FORMA

18. EQUILIBRI
O
influyen en su
MOVIMIENT
O O DE
REPOSO
DEFORMACIONE
S
producen
dependiendo de la
NATURALEZA DEL
CUERPO
INTENSIDAD DE LA
FUERZA
RÍGIDOSPLÁSTICO
S
Las fuerzas, al actuar sobre los cuerpos
varían su estado de
se clasifican los cuerpos en
ELÁSTICO
S
si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza
NO SE PERCIBE LA
DEFORMACIÓN
MANTIENEN LA
DEFORMACIÓN
RECUPERAN SU
FORMA

19. 1. Las fuerzas y el equilibrio
 Decimos que un cuerpo está en equilibrio
cuando las resultantes de todas las fuerzas
que sobre él actúan es nula.

20. EQUILIBRI
O
influyen en su
MOVIMIENT
O O DE
REPOSO
DEFORMACIONE
S
producen
dependiendo de la
NATURALEZA DEL
CUERPO
INTENSIDAD DE LA
FUERZA
RÍGIDOSPLÁSTICO
S
Las fuerzas, al actuar sobre los cuerpos
varían su estado de
se clasifican los cuerpos en
ELÁSTICO
S
si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza
NO SE PERCIBE LA
DEFORMACIÓN
MANTIENEN LA
DEFORMACIÓN
RECUPERAN SU
FORMA

21. 2. Las fuerzas y el movimiento
 Decimos que un cuerpo está en movimiento si
sobre él ha actuado una fuerza.
 Para el análisis del movimiento y las fuerzas
nos basamos en las Leyes de Newton:
 Ley de la Inercia.
 Ley Fundamental de la Termodinámica.
 Ley del Principio de acción y reacción.

22. Leyes de Newton
 1º LEY: Ley de la inercia:
Para que un cuerpo se ponga en
movimiento, modifique su velocidad o se
detenga siempre debe actuar sobre él una
fuerza.
Si sobre un cuerpo con movimiento no
actúan fuerzas se moverá con movimiento
rectilíneo uniforme.
“Todo cuerpo sobre el que no
actúan fuerzas o su fuerza
resultante es nula, permanecerá en
reposo ó con un movimiento
rectilíneo y uniforme”
Frte=0
 2º LEY: Ley Fundamental
de la dinámica:
“Una fuerza constante aplicada a
un cuerpo le imprime una
aceleración constante que es
directamente proporcional a dicha
fuerza e inversamente
proporcional a su masa”
 F= m.a a=F/m

23. Leyes de Newton
 3ª ley (principio de acción
y reacción):
“Cuando un cuerpo 1
ejecuta una fuerza sobre un
cuerpo 2,esta acción es
simétrica, ya que el 2 ejerce
la misma fuerza que el 1
pero en diferente dirección,
pero actuando en cuerpos
distintos respectivamente.
F12=-F21

24. Ley de la gravitación universal
 Dos cuerpos cualquiera en el universo por el hecho de poseer
masa se atraen.
 Dos cuerpos se atraen con una fuerza que es
directamente proporcional al producto de sus
masas, inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia que los separa.
F =G. M.m
M y m : masas d2
 Su valor es igual al del peso . Fg = Peso
G: constante de gravitación universal
d: distancia entre cuerpos

25. EQUILIBRI
O
influyen en su
MOVIMIENT
O O DE
REPOSO
DEFORMACIONE
S
producen
dependiendo de la
NATURALEZA DEL
CUERPO
INTENSIDAD DE LA
FUERZA
RÍGIDOSPLÁSTICO
S
Las fuerzas, al actuar sobre los cuerpos
varían su estado de
se clasifican los cuerpos en
ELÁSTICO
S
si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza si, cuando cesa la fuerza
NO SE PERCIBE LA
DEFORMACIÓN
MANTIENEN LA
DEFORMACIÓN
RECUPERAN SU
FORMA

26. 3. Las fuerzas y las
deformaciones

27. 3. Las fuerzas y las
deformaciones

28. 3. Las fuerzas y las
deformaciones

29. Centro de masas

30. Fuerza de Contacto: Principio de
Arquímedes
 Todo cuerpo sumergido en un
líquido experimenta un empuje
hacia arriba que es igual al peso
del líquido desalojado por dicho
cuerpo.
Empuje = masa liq. desalojado x gravedad

31. Cálculo de empujes.
Empuje = masa liq. desalojado x gravedad
Empuje = Volumen liq. desalojado x densidad liq x gravedad

33. TRABAJO Y FUERZAS
El desplazamiento de un cuerpo por acción de una fuerza aplicada sobre éste.
Se realiza trabajo
No se realiza trabajo
El trabajo es un agente físico que produce transformaciones en la materia.
W: trabajo, medido en Julios, J
F: Fuerza, medido en N
S: espacio recorrido en metros, m

34. 4. Energía y trabajo
Ec: energía cinética , Julio (J)
m: masa, Kg.
v: velocidad, v
Ep: energía potencial , Julio (J)
m: masa, Kg.
g: aceleración de la gravedad, m/s2
h: altura (m)

35. h= 15 m
m=1Kg
Conservación de la energía
mecánica
La energía mecánica es constante, es decir, la suma de la energía cinética y
potencial arriba y abajo tienen el mismo valor.
↑Ec
↓Ep
Demostramos que la energía
mecánica se mantiene constante

36. ALGUNOS PROBLEMAS
SOBRE ENERGÍA

37. ¿Qué tiene más energía una maceta a 5 m del suelo o una maceta a 10 metros
del suelo?
Piensa en una maceta que cae sobre ti: ¿Qué te dolería más: que te caiga
desde una altura baja o desde mayor altura?

38. ¿Cuál es la energía cinética de un móvil que se desplaza a 3m/s si su masa
es de 50 kg ?
Problema 1 (de energía cinética)
2-. Aplico la fórmula de energía cinética1-. Hago la lista:
m: 50 kg
v: 3 m/s
Ec: ? J

39. ¿Cuál es la energía potencial, Ep de una jardinera situada a 5m sobre el
suelo si tiene una masa de 10 kg?
Problema 2 (de energía potencial)
m: 10 kg
h: 5 m
g: 9.8 m/s2
Ep: ? J
¿Cuál sería su energía potencial si estuviera a 10 m de altura?
m: 10 kg
h: 10 m
g: 9.8 m/s2
Ep: ? J

40. Si aplico una fuerza sobre una mesa de 5 N. Calcula el trabajo que realizo si:
a) la mesa se mueve 5m
b) la mesa no llega a desplazarse.
W=?J
F=5N
s=5m
W= ?J
F= 5N
s= 0m
Sólo existe trabajo si el cuerpo
sobre el que se aplica la fuerza se
mueve.
Problema 3 (de trabajo)