domingo, 13 de abril de 2014

FUERZAS Y DINÁMICA

  FUERZA: 

Llamamos fuerza a aquella magnitud física capaz de producir deformaciones en un cuerpo y o modificar su estado de reposo o movimiento. Para estudiar lo efectos de las fuerzas entra en el siguiente enlace:


Tipos de fuerzas: Entra en el siguiente enlace para ver los 2 tipos de fuerzas basicas: por contacto y a distancia.


Hay fuerzas muy importantes, tanto que tienen nombre propio,  como el peso, la normal, la fuerza de rozamiento...

PESO (P): 
Fuerza con la que la tierra atrae a los cuerpos. Es un caso particular de la ley de gravitación universal, presentada por Isaac Newton en su libro " Philosophiae Naturalis Principia Mathematica", publicado en 1687.

Ley de gravitación universal: "La fuerza con la que se atraen dos masas es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa."


G es la constate de gravitación universal, G=6,67.10-11 N.m2/kg2

En el caso de un cuerpo situado sobre la superficie de la tierra:

g en la tierra es constante, ya que la M de la tierra es constante y la distancia desde el centro de la tierra al cuerpo situado sobre su superficie también es constante. 
De esta forma tenemos  P= m.g, peso para cualquier cuerpo en la superficie terrestre.  Para cualquier otro planeta solo hay que calcular g sabiendo la masa del planeta y su radio.






NORMAL (N): 

Es una fuerza que aparece siempre que un cuerpo está apoyado sobre una superficie. Sobre el cuerpo actua el peso y si esta sobre una superficie y no cae debe existir otra fuerza, opuesta al peso y que lo anule.


Se puede considerar como la reacción al contacto entre las partículas del cuerpo y de la superficie, nunca la reacción al peso, ya que esta se encuentra en el centro de la Tierra.
Tiene dirección perpendicular a la superficie de contacto y sentido hacia fuera de la superficie. No siempre tiene que ser igual y opuesta al peso.


Fuerza de rozamiento (fr):

Al lanzar un cuerpo sobre una superficie va perdiendo velocidad hasta pararse. Esto es debido que un cuerpo cuando se mueve sobre una superficie aparece siempre una fuerza que se opone al movimiento, la fuerza de rozamiento. Su dirección es la del movimiento y sentido contrario.



Depende de las superficies de contacto  y es proporcional al valor de la normal.
F= µ . N ;   µ es el coeficiente de rozamiento, depende de las  superficies en contacto y no tiene unidades.

Para estudiar un poco mas el rozamiento entra en el siguiente enlace:


DINÁMICA:  

Estudia el movimiento atendiendo a las causas que lo producen. Se basa en los tres principios establecidos por Newton en el siglo XVII.

1º Principio o Principio de Inercia: 

Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza o la suma de fuerzas que actúa es cero el cuerpo permanece en reposo o se mueve con MRU.

En el siguiente enlace tienes un ejercicio sobre este principio. Lee el problema, haz la simulacion y consesta las preguntas.

Vídeo de la serie "El mundo de Beakman" sobre la primera ley de Newton, la inercia.




2º Principio o Principio fundamental de la dinámica:

Las fuerzas producen aceleraciones, modifican el estado de reposo o movimiento que tiene un cuerpo.

F= m.a    o si actúan varias fuerzas        Fresultante = m.a

La aceleración actúa en la dirección y sentido de la fuerza aplicada o de la fuerza  resultante, si actúan varias. Puede producir aceleraciones, deceleraciones o cambios en la dirección del movimiento.
La aceleración es proporcional a la fuerza aplicada, y la constante de proporcionalidad es la masa del objeto o masa inerte. A mayor masa menos aceleración producida aplicando la misma fuerza

Entra en el siguiente enlace y comprueba cual es el resultado de aplicar una fuerza sobre un astronauta que lleva una determinada velocidad.¡¿Cambia su trayectoria?

Trayectoria de un astronauta dependiendo de la fuerza aplicada

Enlace para comprobar como la aplicacion de una fuerza sobre un objeto modifica su velocidad.Trabaja la segunda ley de Newton.




3º Principio o Principio de acción y reacción:

Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre un cuerpo B, B responde con una fuerza igual y opuesta aplicada sobre A. a una de ellas le llamamos acción y a la otra reacción.
Ambas fuerzas son simultaneas, es decir, aparecen al mismo tiempo, pero en cuerpos diferentes.


Nunca aparecen fuerzas aisladas en la naturaleza, siempre aparecen por parejas.

En el siguiente enlace tienes una simulación y unas cuestiones sobre este principio.Busca el tercer principio.

Laboratorio virtual Ibercaja: leyes de Newton

 

REPASO LEYES DE NEWTON

Para repasar los tres principios de la dinamica podeis entrar en el siguiente enlace, del IES Aguilar y Cano y repasar el concepto de fuerza como interacción, sumar fuerzas de distintas direcciones, comprobar el principio de inercia, y el principio fundamental de la dinámica.



Tema  de Dinámica de la serie Libros Vivos (recuerda hacer "Averigua lo que sabes" en la parte inferior de la pantalla cuando acabes el tema)



 Videos de la serie "El mundo de Beakman" sobre el rozamiento y la fricción. Muy interesantes y divertidos.


 



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