Logo Studenta

4 3 1

¡Estudia con miles de materiales!

Vista previa del material en texto

CAPÍTULO 3 / TEMA 1
Fuerzas
CARACTERÍSTICAS Y
CLASIFICACIÓN DE LA FUERZA
La fuerza está presente en nuestra vida diariamente, desde que nos levantamos en la mañana 
hasta que nos acostamos por la noche, incluso cuando estamos dormidos. Es un término que 
resulta muy familiar, ya que utilizamos la fuerza cuando pateamos una pelota, cuando 
levantamos un cuaderno, hasta cuando cerramos los ojos. Pero… ¿qué es la fuerza? Es la 
acción que realiza un cuerpo sobre otro, provocándole un efecto. 
CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DE LAS FUERZAS
FUERZA IMPARABLE
La fuerza de gravedad 
que posee un agujero 
negro es tan grande que 
ni la luz puede escapar 
de ella.
Todo cuerpo que posee masa realiza algún tipo de fuerza, desde el aire en la atmósfera 
hasta una caja que se encuentra sobre una mesa. 
Una fuerza es la acción que ejerce un cuerpo sobre otro, esto ocasiona una modificación 
en el estado de reposos o de movimiento del cuerpo. Por ejemplo, ejercemos una fuerza 
cuando levantamos una bolsa del suelo o cuando pulsamos el interruptor para encender 
la luz.
Las fuerzas producen distintos efectos sobre los cuerpos en los que actúan. Los cuerpos 
que reciben una fuerza pueden:
• Cambiar de forma de manera permanente o sólo por un momento, por ejemplo cuando 
moldeamos masa. 
• Cambiar el estado de movimiento del cuerpo, por ejemplo cuando pateamos una 
pelota y ésta deja el reposo para comenzar a moverse.
TIPOS DE ACCIÓN DE LAS FUERZAS
Un cuerpo empuja a 
otro: un hombre 
empujando un auto.
Un cuerpo atrae a otro: 
la Tierra atrae a
la Luna.
Un cuerpo repele a 
otro: un imán repele a 
otro imán.
Un cuerpo impulsa a 
otro: la cama elástica 
impulsa al niño.
Un cuerpo frena a otro: 
el ancla impide que el 
barco se aleje.
Acción de varias 
fuerzas sobre
un cuerpo. 
Cuando ejercemos una fuerza sobre un 
cuerpo, éste puede cambiar de forma. 
¿SABÍAS QUÉ?
A diferencia de otras fuerzas, la 
gravedad nunca repele. 
• Cambiar la dirección del movimiento que realizan, por ejemplo cuando jugamos al tenis y devolvemos la pelota al otro jugador. 
• Aumentar o disminuir la velocidad del cuerpo, por ejemplo cuando aceleramos un automóvil. 
Para que se realice una fuerza debemos tener en cuenta que:
• Debe haber dos cuerpos: para que actúe una fuerza sobre un cuerpo debe haber otro 
cuerpo en algún lugar que ejerza esa fuerza.
• Un cuerpo no puede realizar una fuerza sobre él mismo: se necesita de otro cuerpo que 
ejerza la fuerza.
• La fuerza que ejerce un cuerpo sobre otro siempre es en una única dirección: una 
fuerza no puede ejercerse en varias direcciones a la vez. 
Cuando se representa una fuerza, ya sea en una imagen o un dibujo, se utilizan 
vectores. Los vectores son flechas que poseen dirección, sentido y magnitud. Para que 
dos vectores sean iguales deben tener igual dirección, sentido y magnitud; si tenemos 
dos vectores con igual magnitud y dirección pero diferente sentido entonces estamos 
ante dos vectores opuestos. 
El vector A posee la misma dirección y 
magnitud pero sentido opuesto que el vector B. 
A
B
EXPERIMENTO:
¿POR QUÉ FLOTAN 
LOS BARCOS?
Cortar la masa en pequeños 
cubos de 0,5 centímetros y 
amasarlos hasta darle la forma 
de una bolita. Introducirlos en 
un recipiente con agua y 
observar qué sucede. ¿Se 
hunden todas?
Tomar una de las esferas de 
masa aplastarla para darle una 
forma plana, imitando a una 
barca. Tratar de situarla sobre 
la superficie del agua. ¿Qué 
sucede ahora? ¿Conseguiste que 
flote?
Pasos a seguir
Objetivo
¿Qué pasó?
Comprobar el principio de Arquímedes, 
que establece que un cuerpo que se 
encuentra en un líquido recibe un 
empuje de abajo hacia arriba igual a 
la fuerza que ejerce el cuerpo. 
Cuando se aplana la masa posee 
mayor superficie de contacto con el 
agua y el peso se distribuye 
uniformemente a lo largo de toda la 
masa, por lo que el agua debe hacer 
menos fuerza para que ésta flote. 
Cuando la masa se encuentra en forma 
de bolita todo el peso se concentra en 
un punto por lo que el agua debe hacer 
una mayor fuerza de empuje. Al no 
poder igualar la que hacen las bolitas, 
éstas se hunden. 
- Masa para modelar (o plastilina).
- Un recipiente con agua.
Materiales
TIPOS DE FUERZAS
Las fuerzas se pueden clasificar en distintos tipos dependiendo del tiempo y de si están o 
no en contacto con el cuerpo que recibe la fuerza.
Clasificación de las fuerzas según el tiempo 
• Fuerzas instantáneas: se trata de aquellas fuerzas que sólo interactúan con el cuerpo 
por un breve período de tiempo, esto le da al cuerpo un movimiento uniforme. 
• Fuerzas constantes: se trata de aquellas fuerzas que interactúan continuamente con 
el cuerpo, esto da lugar a movimientos acelerados. 
Clasificación de las fuerzas según el contacto 
• Fuerzas de contacto: son aquellas fuerzas que se producen por el contacto directo con 
el cuerpo que recibe la fuerza. 
FUERZAS DE CONTACTO
Fuerza normal: 
es la que ejerce 
un cuerpo 
apoyado sobre 
una superficie, 
actúa de manera 
perpendicular
al plano.
Fuerza de 
empuje: cuando 
se sumerge un 
objeto en un 
líquido, aparece 
una fuerza de 
igual magnitud 
hacia arriba. 
Fuerza de 
tensión: un buen 
ejemplo para 
graficar esta 
fuerza es la que 
ejerce un cable 
ligado a un 
cuerpo.
Fuerza de roce: 
se da cuando 
uno de los 
objetos se 
desliza sobre el 
otro y se opone 
al movimiento 
que éste hace. 
Si la fuerza que ejerce el líquido sobre el cuerpo es menor que la fuerza que ejerce el cuerpo sobre 
el líquido, entonces aquél se hunde. 
• Fuerzas a distancia: son aquellas fuerzas que se producen sin el contacto directo 
entre los cuerpos.
Fuerza eléctrica: se da cuando hay dos cuerpos electrizados y se genera atracción o 
repulsión. Cuando las cargas eléctricas son de distinto signo se atraen, y cuando son del 
mismo se repelen.
Fuerza magnética: en este caso, objetos magnetizados pueden atraerse o repelerse, y 
allí se da esta fuerza. Si las partículas tienen diferente carga se atraerán, y si tienen la 
misma carga se repelerán.
Fuerza nuclear: se desarrolla en el núcleo de los átomos. La fuerza nuclear interviene 
cuando dos núcleos se acercan y se unen, lo que provoca su fusión.
Fuerza gravitatoria: es una fuerza que ejerce una atracción por parte de un cuerpo 
sobre todos los objetos que se encuentran cerca de él. La ley de gravitación universal 
fue postulada por Isaac Newton.
La microgravedad se produce cuando la 
gravedad es tan pequeña que tiene un 
efecto parecido a la falta de gravedad. Esto 
se produce cuando estamos en una montaña 
rusa o en vuelos que sigan una trayectoria 
en caída libre.
¿QUÉ ES LA MICROGRAVEDAD?
UNIDADES DE MEDIDA DE FUERZA
La fuerza es un elemento medible, esto quiere decir que a toda fuerza le corresponde un 
valor numérico. Este valor se representa mediante unidades de medida.
Entre las unidades de medición de las fuerzas encontramos:
• Newton (N): es una unidad de medida de la fuerza establecida por el Sistema 
Internacional de Unidades. Fue nombrada así en honor a Isaac Newton. Se trata de la 
interacción que ocurre entre dos cuerpos y que produce cambios en la velocidad. Se 
representa con la letra N. 
• Dina (dyn): es una unidad de fuerza establecida y utilizada por el sistema CGS 
(centímetro, gramo, segundo) que al ser aplicada sobre un objeto de un gramo de masa, 
le provoca una aceleración de un centímetro cada un segundo al cuadrado (s2).
• Kilopondio (kp): llamado también kilogramo-fuerza. Es la unidad de fuerza en el 
Sistema Técnico de Unidades. Hace referencia al peso de un cuerpo de 1 kg de masa en 
la Tierra, con una gravedad de 9,81 m/s2 aproximadamente. 
LEYES DE FUERZA
Leyes de Newton 
Isaac Newton estableció tres leyes acerca del movimiento de los cuerpos: 
La primera ley de Newton dice que “todo cuerpo en reposo o movimiento, mantiene su 
estado a menos que una fuerza modifique esta condición”. Para esto se basó en la teoría 
establecida por Galileo Galilei, en la que plantea que sin roce loscuerpos no se 
detienen.
La segunda ley de Newton formula que todos los objetos que se encuentren en 
movimiento debido a una fuerza neta que actúa sobre ellos están cambiando 
constantemente la velocidad.
La tercera ley de Newton dice que toda acción recibe una reacción con la misma 
magnitud pero con sentido opuesto a la fuerza aplicada. Esta fue la única ley de Newton 
definida en su totalidad por él, ya que la primera y segunda ley habían sido enunciadas 
anteriormente por otros científicos.
La fuerza eléctrica (a) y la magnética (b) son fuerzas a distancia ya que los cuerpos
no están en contacto directo.
a) b)
QUIERO SABER SOBRE...
El peso es la fuerza que ejerce la 
gravedad sobre un cuerpo con masa 
definida. Se calcula multiplicando la 
masa en kg por la gravedad en m/s2. 
El peso se expresa en Newton (N). 
Es el sistema métrico utilizado a nivel 
mundial (exceptuando sólo tres países), 
establecido en 1960 durante la XI 
Conferencia General de Pesas y Medidas.
Este sistema abarca a siete unidades de 
medida fundamentales, como son: longitud, 
masa, tiempo, corriente eléctrica, 
temperatura, cantidad de sustancia e 
intensidad luminosa.
SISTEMA INTERNACIONAL 
DE UNIDADES (SI)
Leyes de Hooke
La ley de Hooke o ley de elasticidad establece que el alargamiento que se produce en 
un cuerpo elástico es proporcional a la fuerza que se aplica en él. Esto quiere decir que 
cuanto más grande sea la fuerza que se aplica para estirar el cuerpo, mayor será su 
alargamiento.
Esto se observa al estirar un resorte: si hacemos una fuerza pequeña para estirarlo, el 
resorte se alargará muy poco; en cambio si hacemos más fuerza, el resorte se alargará 
mucho más. 
NOMBRE
Isaac Newton.
FECHA DE NACIMIENTO
4 de enero de 1643, en la localidad de 
Woolsthorpe, Inglaterra.
OCUPACIÓN
Físico, matemático, inventor, 
alquimista.
Isaac Newton describió la ley de 
gravitación universal, y fundó las bases de 
la mecánica clásica. Además de 
destacarse por sus aportes al campo de 
las Matemáticas, también estudió la luz y 
la óptica. Se lo ha catalogado como el 
científico más importante de la historia.
La tercera ley de Newton, o ley de acción y reacción, puede observarse cuando golpeamos una 
pelota contra la pared o el piso: ésta vuelve con la misma fuerza pero en sentido opuesto. 
La ley de Hooke permite calcular cuánto se estirará un resorte dependiendo de la fuerza
que se aplica. 
Los resortes son objetos que se deforman al 
experimentar una fuerza, pero luego 
recobran su posición y tamaño inicial. Son 
muy empleados en la industria, 
especialmente como partes de máquinas, 
tanto simples como complejas.
LOS RESORTES
X
F

Continuar navegando

Materiales relacionados

16 pag.
DINÁMICA-CLÁSICA-4-ESO

Escuela Universidad Nacional

User badge image

Javith Smykle

31 pag.
FI-U3-T1-contenidos

User badge image

Tiempo de Aprender

51 pag.
Dinamica 2 - Jhon pestaña

User badge image

Desafío COL y ARG Veintitrés