Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
Física 2_ S3 “Leyes del movimiento” Libro de texto ciencias y tecnología. Física, pág. 38- 51 El alumno estudiara como actúan las fuerzas y que efectos producen en el movimiento o reposo de los cuerpos. LAS 3 LEYES DEL MOVIMIENTO: Son leyes que pueden usarse para explicar cómo y porque se mueven las cosas. Primera Ley de Newton: Ley de la Inercia: “Un objeto continua en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que una fuerza actúa sobre el”. 1 Profa. Gabriela Gpe. Esquivel G. Un joven va en su bicicleta, este “cuerpo” tiene un “movimiento rectilíneo uniforme”, tratara de seguir este movimiento a menos de que una fuerza externa actué sobre él. Sin embargo ¿Qué pasa cuando el ciclista choca con una piedra?, al chocar con una piedra, provoca un cambio en el movimiento, el cuerpo del ciclista tiende a seguir de frente porque tiene inercia, sigue con el movimiento que tenía antes de que la bicicleta se detuviera La inercia “es una propiedad que tiene los objetos de RESISTIR los cambios en su estado original ya sea permanecer en reposo, o en movimiento con velocidad constante y en línea recta. La inercia depende de la cantidad de masa que un cuerpo u objeto tiene. Por ejemplo: si un ferrocarril intenta detenerse abruptamente, tardara un tiempo en hacer alto total Trayectoria Movimiento Rectilineo Uniforme En primer lugar tendríamos que retomar la definición de movimiento rectilíneo uniforme (MRU) “es el movimiento en el cual un objeto se desplaza en línea recta, en una sola dirección, recorriendo distancias iguales en el mismo intervalo de tiempo, manteniendo en todo su movimiento una velocidad constante y sin aceleración”. Ejemplo: Es aquel movimiento que realizan algunos cuerpos, como: los automóviles que viajan en una carretera con una velocidad constante. Como puedes observar este jarrón se encuentra en reposo (sin movimiento) y seguirá en reposo hasta que una fuerza externa, modifique dicho estado. En este caso llego una fuerza externa (gato) y tira el jarro entonces está modificando su estado de reposo. C a so 1 C a so 2 Segunda Ley de Newton: “La fuerza que se aplica a un objeto es directamente proporcional a la multiplicación de su masa por la aceleración que experimenta” Primero debemos de retomar algunas definiciones antes de explicar esta ley: ACELERACIÓN se refiere al cambio de velocidad sobre el intervalo de tiempo. (No tiene que ver con ir rápido), puede aumentar o disminuir la velocidad. Solo hay dos maneras para que aceleres: cambia tu rapidez o cambia tu dirección (o cambia ambas). 1er caso: Este físico va a aplicar una fuerza al momento que va a empujar la silla con llantitas (la cual tiene cierta masa). La silla va a moverse hacia adelante generando una aceleración. Menor Aceleración (a) “Fuerza es toda acción de alterar el estado de reposo o de movimiento de los cuerpos o de producir en ellos una deformación”. Fuerza (F) masa (m) El doble “Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo”. La forma en la que se mide es con el kilogramo (Kg) y cuando es menor a 1kg, se mide en gramos (gr) “Peso es la fuerza de atracción de la Tierra o cualquier otro cuerpo celeste sobre un objeto cercano a su superficie” Vamos a explica entonces… Aceleración (a) Fuerza (F) masa (m) 2do caso: Este físico va a aplicar la misma fuerza anterior al momento que va a empujar la silla (la masa va aumentar). La silla va a moverse hacia adelante pero con una menor aceleración. “Con la misma fuerza, mayor masa pero menor aceleración” 3er caso: Este físico va a aplicar el doble de la fuerza anterior al momento que va a empujar la silla (la masa sigue siendo el doble). La silla va a moverse hacia adelante pero con mayor aceleración que la vez anterior. “Con mayor fuerza, mayor masa, mayor aceleración” Fuerza (F) El doble masa (m) El doble Doble Aceleración (a) 2 Esta ley se expresa de la siguiente forma: F= m a F: Fuerza m: masa del cuerpo a: aceleración Fórmulas Que Se Utilizan En La Segunda Ley De Newton: Lo que significa que para saber la fuerza que se está aplicando al cuerpo, se va a multiplicar la masa por la aceleración *PARA SABER LA FUERZA QUE SE ESTÁ APLICANDO AL OBJETO: ¿Qué fuerza se necesita aplicar a un automóvil que tiene de masa 1,500 kg. Y tiene una aceleración de 25 m/s2? DATOS m: 1,500 kg. a: 25 m/s2 f:? Multiplicamos la masa por la aceleración. El resultado se representa en newton (N) *PARA SABER LA ACELERACION QUE SE PRODUJO CUANDO SE APLICÓ LA FUERZA Cuando empujaron el coche se generó una aceleración, ¿Cuál fue esta aceleración?, si se aplicó una fuerza de 285 Newton (N) y tiene un peso de 25kg de masa DATOS m: 25 kg. f: 285 N a: ¿? m/s2 f:? Se va a dividir el valor de la fuerza entre el valor de la masa. El resultado se representa en m/s2 *PARA SABER LA MASA QUE TIENE EL OBJETO. Pedro ayudo a Pablo a empujar el coche, ellos se quedaron con la duda de ¿cuál es la masa del coche?, ellos saben que ejercieron una fuerza de 15N y hubo una aceleración de 25 m/s2 Se va a dividir el valor de la fuerza entre el valor de la aceleración. El resultado se representa en Kg. DATOS m: ¿? kg. f: 15 N a: 25 m/s2 f:? 3 Profa. Gabriela Gpe. Esquivel G. Masa y peso Tercera Ley De Newton o ley de acción y reacción: “Cuando 2 cuerpos interactúan, A y B, el cuerpo A ejerce fuerza (acción) sobre B, a la vez B ejerce fuerza (reacción sobre A), (figura 1.28)” Para entender este tema necesitas retomar las siguientes definiciones: Como ya se explicó la “Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo” no importa en el lugar en el que se mida ya sea la Tierra o la luna. “Peso es la fuerza de atracción de la Tierra o cualquier otro cuerpo celeste sobre un objeto cercano a su superficie”, sin embargo esta fuerza tiene un valor diferente dependiendo de dónde ocurra la interacción, es decir que varía en cada planeta, en la luna o en el espacio exterior Figura 1.27 la masa de un cuerpo u objeto no cambia, pero el peso depende del cuerpo celeste donde se mida. Como observas en la imagen, cuando 2 cuerpos u objetos interactúan, hay 2 fuerzas involucradas, son de la misma magnitud, pero en sentido contrario 3era Ley De Newton 3 Profa. Gabriela Gpe. Esquivel G. Fricción: El término fricción deriva de friccionar. Este verbo refiere a frotar, restregar o rozar algo. En física “es la fuerza de interacción con la superficie que lo frena poco a poco.” Se representa como fr Principio de Arquímedes: El tirano de Siracusa Gerión o Herón, allá por el siglo III antes de Cristo, encargó a un artesano que le hiciera una corona para cuyo fin le entregó una cierta cantidad de oro. El orfebre concluyó su trabajo pero el tirano sospechó que el artífice había sustituido parte del oro por otro metal de inferior calidad. Pesó la corona y su peso era el correcto, más el tirano persistió en su duda. Así pues solicitó a Arquímedes de Siracusa (285-212 a J.C.) que, como sabio de la corte, averiguara la verdad sin destruir la corona. Arquímedes en un principio no sabía cómo, pero un día al meterse en la bañera observó que al sumergirse el nivel del agua subía debido al agua que su cuerpo desplazaba y saltó de la pileta exclamando ¡Eureka! (Lo encontré). Había dado con la solución al problema. Su idea felizconsistía en tomar una masa de oro puro idéntica a la de la corona. Sumergirla en un recipiente con agua y marcar el nivel alcanzado por el agua, sacar el oro y repetir la operación con la corona. El nivel alcanzado con el oro fue menor que con la corona, lo cual probaba que el material de la corona no era oro ya que un mismo peso desplazaba una cantidad de agua diferente. La sospecha de Gerión era fundada. Así pues, Arquímedes habría establecido el fundamento del análisis químico, esto es, las sustancias poseen ciertas propiedades, físicas o químicas, que permiten caracterizarlas. Además había introducido en la física la idea de la densidad, por supuesto muy lejos del concepto actual, aunque sabía que a igual masa, dos muestras de la misma sustancia debían desplazar el mismo volumen de agua por tanto ésa era una propiedad característica. Cuando pateas un balón que rueda sobre el pasto, después de cierto tiempo se detienen. Esto se debe a que hay una fuerza de interacción con la superficie que lo frena poco a poco a esta interacción se le llama fuerza de fricción , si esta fuerza no existiera el balón se movería indefinidamente. Supongamos que con un microscopio observamos el espacio que se encuentra entre el balón y el pasto: Podemos observar 2 superficies la del balón y la del pasto entre estas existe una rugosidad que hace que se dificulte al momento en que frota la superficie del balón con la del pasto generando una resistencia al movimiento del balón a esto se le llama fuerza de fricción. 4 Profa. Gabriela Gpe. Esquivel G. W: Es el peso del cuerpo (flecha azul) E: Fuerza de empuje (flecha roja) Principio de Arquímedes: Explica porque algunos objetos flotan cuando se encuentran en un medio liquido o gaseoso. Antes de explicar este tema, necesitas entender los siguientes conceptos: FLUIDES: sustancia liquida (como el agua) o gaseosa cuya propiedad es adoptar la forma del recipiente que lo contiene Densidad: cantidad de masa que tiene un cuerpo por unidad de volumen. El agua llega a este nivel cuando la piedra no está adentro del vaso Cuando se introduce la piedra, esta se hunde y PROVOCA QUE SE GENERE UNA FUERZA QUE EMPUJA HACIA ARRIBA EL AGUA (liquido desalojado), a esto se le llama FUERZA DE EMPUJE. Como la piedra tiene un volumen de 100cm3 el líquido que va a desalojar es el equivalente al volumen de la piedra. Este principio enuncia que un cuerpo que se sumerge en un fluido, como el aire o el agua, experimenta una fuerza de empuje hacia arriba que será igual al peso del volumen del fluido desalojado por el mismo cuerpo, significa que la porción del fluido desalojado coincide con el volumen del cuerpo sumergido ósea 100cm3 . Se puede presentar 3 situaciones: el círculo amarillo es un objeto que se sumergió en el recipiente y en los 3 casos tienen diferente volumen, según el principio de Arquímedes… El volumen de la piedra es de 100 cm3 El líquido que desaloja coincide con el volumen del cuerpo sumergido 100cm3 Si la fuerza de empuje hacia arriba es más grande que el peso del cuerpo, entonces flotara. Ejemplo: una tapa de refresco de plástico, flotara. Si el empuje es menor, el cuerpo se hundirá. Ejemplo: una piedra Si el empuje es igual al peso, el cuerpo quedara sumergido completamente en el fluido sin hundirse Principio de Arquímedes el mismo cuerpo. 4 Profa. Gabriela Gpe. Esquivel G. ALGUNOS VIDEOS QUE TE PUEDEN AYUDAR PARA ESTE TEMA Te sugiero que veas el video en youtube “La segunda LEY de NEWTON con ejemplos | Las leyes de Newton explicadas para niñas y niños _ Clowntifics, ciencia que conecta” QUIEN FUE NEWTON https://www.youtube.com/watch?v=JiG5dGfDxKM ¿Que es la aceleración? https://www.youtube.com/watch?v=htGlherjPmQ ¿Qué es la masa?_ https://www.youtube.com/watch?v=FbQkAlh_h0o https://www.youtube.com/watch?v=STjs6pRWHSE&t=56s ¿Qué es el movimiento rectilíneo uniforme? https://www.youtube.com/watch?v=OzOubWEBqVk&t=90s https://www.youtube.com/watch?v=sIvi4GsB8uw PRIMERA LEY DE NEWTON https://www.youtube.com/watch?v=UnpJmqPC8hU https://www.youtube.com/watch?v=uFPJDJUV8sY https://www.youtube.com/watch?v=DD3WRABQqeg APRENDE EN CASA 2 _ APLICACIONES DE LAS LEYES DE NEWTON: https://www.youtube.com/watch?v=QSBVyf6u0HM https://www.youtube.com/watch?v=Huj224SKR1E SEGUNDA LEY DE NEWTON https://www.youtube.com/watch?v=ZZcIpTLclIs TERCERA LEY DE NEWTON: https://www.youtube.com/watch?v=iLaQ_7dY6i0&list=PLELIYw0gLYNmt57- kagPqtOmjXefVAyOI&index=3 https://www.youtube.com/watch?v=yHM3mq4WqDQ https://www.youtube.com/watch?v=VJXNWNEQ75o DIREFECIA ENTRE SENTIDO Y DIRECCION https://www.youtube.com/watch?v=xGx-QD3yB2c https://www.youtube.com/watch?v=no8c1_MYaLA FRICCION https://www.youtube.com/watch?v=AxRVotuV1_E https://www.youtube.com/watch?v=NNz8zUSMUD8 PRINCIPIO DE ARQUIMEDES https://www.youtube.com/watch?v=JxrwpyywpOs https://www.youtube.com/watch?v=Te5bdReFIow https://www.youtube.com/watch?v=TQFkHuzuoFU ¿QUÉ ES DENSIDAD? https://www.youtube.com/watch?v=pQ3OE5UKn9A EXPERIEMENTO_ https://www.youtube.com/watch?v=a_Ig4-Pw6D4 https://www.youtube.com/watch?v=i8ZWlv05yqk https://www.youtube.com/watch?v=Im799XZxLEs https://www.youtube.com/watch?v=4ZZAj8q-HMA https://www.youtube.com/watch?v=ZZcIpTLclIs https://www.youtube.com/watch?v=ZZcIpTLclIs https://www.youtube.com/watch?v=ZZcIpTLclIs https://www.youtube.com/watch?v=JiG5dGfDxKM https://www.youtube.com/watch?v=htGlherjPmQ https://www.youtube.com/watch?v=FbQkAlh_h0o https://www.youtube.com/watch?v=STjs6pRWHSE&t=56s https://www.youtube.com/watch?v=OzOubWEBqVk&t=90s https://www.youtube.com/watch?v=sIvi4GsB8uw https://www.youtube.com/watch?v=UnpJmqPC8hU https://www.youtube.com/watch?v=uFPJDJUV8sY https://www.youtube.com/watch?v=DD3WRABQqeg https://www.youtube.com/watch?v=QSBVyf6u0HM https://www.youtube.com/watch?v=Huj224SKR1E https://www.youtube.com/watch?v=ZZcIpTLclIs https://www.youtube.com/watch?v=iLaQ_7dY6i0&list=PLELIYw0gLYNmt57-kagPqtOmjXefVAyOI&index=3 https://www.youtube.com/watch?v=iLaQ_7dY6i0&list=PLELIYw0gLYNmt57-kagPqtOmjXefVAyOI&index=3 https://www.youtube.com/watch?v=yHM3mq4WqDQ https://www.youtube.com/watch?v=VJXNWNEQ75o https://www.youtube.com/watch?v=xGx-QD3yB2c https://www.youtube.com/watch?v=no8c1_MYaLA https://www.youtube.com/watch?v=AxRVotuV1_E https://www.youtube.com/watch?v=NNz8zUSMUD8 https://www.youtube.com/watch?v=JxrwpyywpOs https://www.youtube.com/watch?v=Te5bdReFIow https://www.youtube.com/watch?v=TQFkHuzuoFU https://www.youtube.com/watch?v=pQ3OE5UKn9A https://www.youtube.com/watch?v=a_Ig4-Pw6D4 https://www.youtube.com/watch?v=i8ZWlv05yqk https://www.youtube.com/watch?v=Im799XZxLEs
Compartir