Depto Ciencias Profesora María E. Concha R.

Toda fuerza posee una dirección, un sentido y una magnitud. La dirección puede ser horizontal, vertical o inclinada. El sentido indica hacia donde apunta la fuerza aplicada: hacia la derecha, hacia la izquierda, hacia arriba o hacia abajo. El valor de una fuerza, denominada magnitud, nos indica si la fuerza que se esté ejerciendo es “grande”, “mediana” o “pequeña”. Se puede medir utilizando un instrumento llamado dinamómetro y la unidad que se emplea es el newton (N). El dinamómetro es un instrumento utilizado para medir fuerzas o para calcular el peso de los objetos. El dinamómetro tradicional, inventado por Isaac Newton, basa su funcionamiento en el estiramiento de un resorte que sigue la ley de elasticidad de Hooke en el rango de medición. Las fuerzas no se pueden ver; sin embargo, al observar sus efectos, podemos representarlas gráficamente por medio de flechas (vectores) que indican su dirección, su sentido y su magnitud, como se muestra a continuación.

2do semestre

Guía N° 2 de 2° medio

Asignatura: Física Tema: FUERZAS

OA 15

Describir y comparar diversas estructuras cósmicas, como meteoros, asteroides, cometas, satélites, planetas,

estrellas, nebulosas, galaxias y cúmulo de galaxias, considerando: Sus tamaños y formas. Sus posiciones en el

espacio. Temperatura, masa, color y magnitud, entre otros.

¿Qué es la fuerza? A diario ejercemos fuerza sobre los objetos que nos rodean; por ejemplo, al abrir una puerta, debemos empujarla o tirarla. Pero ¿qué son las fuerzas? Las fuerzas son interacciones entre dos o más cuerpos. La fuerza no es una característica propia de los cuerpos, sino que se manifiesta cuando dos cuerpos interactúan y desaparece cuando estos dejan de hacerlo. Una fuerza es capaz de deformar un cuerpo o modificar su estado de reposo o movimiento.

EFECTOS DE LAS FUERZAS Si miras a tu alrededor, descubrirás que muchos cuerpos u objetos interactúan entre sí. Por ejemplo, un objeto situado sobre una mesa. En esta y otras situaciones hay fuerzas actuando. Una fuerza corresponde a la interacción entre dos cuerpos, y muchas veces la reconocemos por los efectos que esta puede ocasionar.

Es fundamental comprender que la fuerza no es una propiedad intrínseca de los objetos, ni está en ellos, sino que se manifiesta solo cuando dos cuerpos interact.an. Las fuerzas y la forma de los cuerpos están relacionadas, la acción de una fuerza puede originar cambios en la forma de un cuerpo.

Todos los cuerpos, al ser sometidos a determinadas fuerzas, pueden experimentar modificaciones en su forma. La diferencia se encuentra en que algunos de ellos requieren fuerzas “pequeñas”, mientras que otros necesitan fuerzas de mayor magnitud. A su vez, los cambios producidos por una fuerza pueden ser clasificados en:

•Permanentes (plásticas), si la alteración en la forma del cuerpo se mantiene luego de dejar de aplicar la fuerza •No permanentes (elásticas), si la forma del cuerpo vuelve a su estado original cuando la fuerza deja de actuar.

Las fuerzas y el movimiento de los cuerpos Las fuerzas pueden producir efectos en el movimiento de los cuerpos.

TIPOS DE FUERZAS Puede hablarse de:

Fuerza de contacto. Es la fuerza que se ejerce a partir del contacto físico directo entre un cuerpo y otro.

Fuerza a distancia. Es la fuerza que puede ejercerse sin contacto físico alguno entre los cuerpos.

Fuerza de fricción. Es la fuerza que se opone al cambio de movimiento de los cuerpos, ejerciendo una resistencia a abandonar el estado de reposo, o de movimiento, como podemos percibirlo a la hora de echar a andar un objeto pesado al empujarlo. Fuerza gravitatoria. Es la fuerza que ejerce la masa de los cuerpos sobre los objetos cercanos, atrayéndolos hacia sí. Esta fuerza se hace notable cuando todos o alguno de los objetos que interactúan son muy masivos. El ejemplo por excelencia es el planeta Tierra y los objetos y seres que vivimos sobre su superficie; existe una fuerza de atracción gravitatoria entre ellos. Fuerza electromagnética. Es la fuerza tanto atractiva como repulsiva que se genera por la interacción de los campos electromagnéticos.

Fuerza-Peso: El peso de un objeto se define como la fuerza de la gravedad sobre el objeto y se puede calcular como el producto de la masa por la aceleración de la gravedad, P = mg.

Fuerza Normal: La fuerza normal es un tipo de fuerza de contacto ejercida por una superficie sobre un objeto. Esta actúa perpendicular y hacia afuera de la superficie.

Supongamos que un bloque de masa m o los libros de la imagen de la derecha. Están en reposo sobre una superficie horizontal como se muestra en la figura, las únicas fuerzas que actúan sobre él son su peso y la fuerza de contacto de la superficie.

Fuerza de Tensión: Se conoce como fuerza de tensión a la fuerza que, aplicada a un cuerpo elástico, tiende a producirle una tensión; este último concepto posee diversas definiciones, que dependen de la rama del conocimiento desde la cual se analice. Las cuerdas, por ejemplo, permiten transmitir fuerzas de un cuerpo a otro. Cuando en los extremos de una cuerda se aplican dos fuerzas iguales y contrarias, la cuerda se pone tensa. Las fuerzas de tensión son, en definitiva, cada una de estas fuerzas que soporta la cuerda sin romperse.

Fuerza elástica: La fuerza elástica es la ejercida por objetos tales como resortes, que tienen una posición normal, fuera de la cual almacenan energía potencial y ejercen fuerzas.

La fuerza elástica se calcula como: F = – k ΔX

ΔX = Desplazamiento desde la posición normal k = Constante de elasticidad del resorte F = Fuerza elástica

Las fuerzas eléctricas entre objetos cargados fueron medidas por Charles Agustin de Coulomb (1736-1806) utilizando la balanza de torsión, diseñada por él. Coulomb intentaba mejorar la brújula de los marinos experimentando con cargas eléctricas. Colocó una esfera pequeña cargada en la barra de una balanza y luego, a diferente distancia, otra esfera igualmente cargada. Midió la fuerza entre ellas, fijándose en el ángulo en que la barra giraba. De este modo en 1785 descubrió la ley que rige la fuerza entre dos cargas eléctricas, denominada Ley de Coulomb en su honor.

De acuerdo al Sistema Internacional, la fuerza se mide en unidades llamadas Newtons (N), en honor al gran físico británico. Dichas unidades corresponden a 100.000 dinas y se entienden como la cantidad de fuerza aplicada durante un segundo a una masa de un kilogramo, para que adquiera la velocidad de un metro por segundo. O sea, que: 1 N = (1kg x 1m) / 1 s2 Existen otras unidades para otros sistemas métricos, que equivalen, en Newtons, a: 1 kilogramo-fuerza o kilopondio es igual a 9.81 N 1 libra-fuerza es igual a 4,448222 N – Fuente: https://concepto.de/fuerza/ ¿Qué es un diagrama de fuerzas? Un diagrama de fuerzas es un esbozo muy simple en donde se identifican todas las fuerzas que actúan sobre un objeto. Una fuerza de mayor magnitud que otra, se dibuja con una flecha de mayor tamaño. En el ejemplo, se tiene que FA es mayor que FB, es decir: FA > FB La orientación de la flecha representa la dirección y sentido del vector. En el ejemplo se tiene que FA se dirige hacia la derecha y FB se dirige verticalmente hacia abajo. Posición de los vectores que representan fuerzas Para efectos prácticos, y en situaciones simples, las fuerzas que recibe un objeto se dibujarán en el centro de masa del mismo. Para continuar con la simplicidad, y a espera de cursos superiores, el centro de masa estará en el centro del objeto.

Fuerza magnética: es la que atrae a un

cuerpo sobre otro. Ejemplo los imanes

atraen a las cosas que están a su alrededor

Fuerza

Fuerza Peso

Fuerza

Motriz

Fuerza de

Roce

De la guía solo debes entregar esta página con las respuestas correspondientes. Actividades: NOMBRE: CURSO: 2°…….

Ítem conceptual: Contesta las siguientes preguntas, marque sólo una alternativa por pregunta. 1.-Al ejercer una fuerza con un dedo sobre los siguientes objetos, ¿cuál o cuáles sufrirán una deformación visible? A) La plasticina. B) La plasticina y la piedra. C) La piedra y el balde de arcilla. D) La plasticina y el resorte

2. Las fuerzas se pueden representar gráficamente empleando flechas que se denomina vectores. Al respecto escoge la alternativa que mejor represente a los vectores de la siguiente imagen:

A) Son de igual intensidad y sentido B) Tienen la misma dirección y sentido C) Presentan igual dirección e intensidad D) Tienen distinta intensidad y dirección

3.- La fuerza se define como: A) Acción que ejerce un cuerpo sobre otro. B) La cantidad de músculos que tiene una persona. C) La rapidez con la que cae un objeto. D) La atracción que ejerce la tierra. 4.- El Newton es la unidad de medida de: A) Masa B) Aceleración C) Fuerza D) Velocidad COMPLETA EL SIGUIENTE MAPA CONCEPTUAL