TIPOS DE FUERZAS (Física: Análisis vectorial)

VECTOR, ESCALAR, FUERZA, UNIDAD DE MEDICIÓN, TIPOS DE FUERZAS Y SUS DIAGRMAS DE CUERPO LIBRE.

Presenta:MTRO. JAVIER SOLIS NOYOLA

Magnitudes Escalares y Vectoriales

• Las magnitudes se dividen en escalares y vectoriales.

• Las magnitudes escalares son aquellas que para expresarlas solo necesitan la cantidad y la unidad, como la temperatura (20 C), la hora (6 p.m.), el área de un terreno (120 m), etc.

Magnitudes Vectoriales

Para expresar las magnitudes vectoriales es necesario dar su magnitud, dirección y sentido y se representan por medio de vectores (flechas), como la velocidad y la fuerza.

Elementos de un vector:

• Punto de aplicación. Lugar donde se aplica una fuerza.• Dirección. Línea sobre la cual actúa la fuerza: vertical, horizontal o

inclinada.• Magnitud o módulo. Tamaño del vector de acuerdo con la escala que se

este utilizando.• Sentido. Indica hacia donde se aplica o dirige la fuerza (+, -).

Conceptos de Fuerza• Una fuerza es la acción que un cuerpo ejerce sobre otro cuerpo en una dirección y

sentido determinado.

• La fuerza es una magnitud vectorial y se define como todo aquello capaz de producir: un movimiento, una deformación o una presión, atracción, repulsión, etc.. Ésta puede cambiar físicamente de forma el cuerpo o la dirección o sentido del mismo.

Agente y Receptor de una Fuerza

El cuerpo que ejerce la fuerza se llama agente y el que experimenta la

acción de la fuerza se llama receptor.

AgenteReceptor

Unidad de Medida de la Fuerza

La unidad de medida en el SI (Sistema Internacional) es el Newton (N) y equivale a

Kg. m/s2

• *Por lo tanto newton (N) = kg . m/s2

La magnitud de la fuerza se mide con un dinamómetro, que consiste en un resorte que se deforma proporcionalmente a la carga que soporta por medio de una escala graduada en kilogramos fuerza o kilopondios, esta cantidad se multiplica 9.81 m/s2 que es el valor de la fuerza de gravedad, obteniéndose así el resultado en Newtons.

http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/teoria/A_Franco/unidades/unidades/unidades.htm

* Dato de la unidad del Newton, tomado de

Tipos de Fuerza.Existen dos tipos de fuerzas:

• Fuerza por contacto. Debemos tocar el objeto para ejercer la fuerza.

• Fuerza a distancia. No necesitamos tocar el objeto para ejercer la fuerza

TIPOS DE FUERZAS DE

CONTACTO(Algunos tipos)

El Peso (W)Masa y peso no son lo mismo.

• La masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo. (Kg)

• El peso es la fuerza con que la Tierra atrae los cuerpos hacia su centro. (Kg.m/s2)

N=Kg.m/s2

W

Representación vectorial del Peso (W)

Tensión (T): Es la fuerza ejercida sobre un cuerpo a través de una cuerda, en cualquier punto de ella, considerada de masa despreciable e inextensible. Siempre está dirigida hacia afuera del cuerpo.

Representación vectorial de la Tensión (T)

https://www.youtube.com/watch?v=iO7QZRoLrnM

Video de la Tensión (T)

Representación vectorial de la Normal (N)

La fuerza Normal (N)

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 (libro de la imagen de la izquierda) están en reposo sobre una superficie horizontal; las únicas fuerzas que actúan sobre él, son su peso y la fuerza de contacto de la superficie. La fuerza ejercida por la superficie soporta el bloque, manteniéndolo en reposo. Como la aceleración del bloque es cero, esto significa que la fuerza de contacto es la fuerza normal N , porque tiene dirección perpendicular, o normal, a la superficie, así en la figura N = mg . La fuerza normal, la reacción del plano o fuerza que ejerce el plano sobre el bloque depende del peso del bloque, la inclinación del plano y de otras fuerzas que se ejerzan sobre el bloque.

Representación vectorial de la Fricción (f)

Fuerza de Fricción ( f )

Cuando un cuerpo sólido, rígido, intenta deslizar o efectivamente desliza sobre la superficie de otro sólido, se presenta en dicha superficie una fuerza de contacto hecha por un cuerpo sobre el otro. La fricción es la fuerza tangencial a la superficie de contacto entre cuerpos sólidos secos y se llama a veces fricción seca, para distinguirla de la fricción en fluidos.

movimiento

Fricción (f) Fuerza

Ejemplo de diagrama vectorial (cuerpo libre) en donde se integran un conjunto de fuerzas : Peso y Tensiones

Ejemplo de diagrama vectorial (cuerpo libre) en donde se integran un conjunto de fuerzas : Peso, Normal, Tensión y Fricción.

Referencias Informáticas

• Halliday, David; Resnick, Robert. Fundamentals of Physics. Edit. John Wiley and Sons. 2010

• G.Hewitt. Física Conceptual . Edit. John Wiley and Sons. • Serway, Raymond. Física Moderna, Tomo I.

• Video en You Tube. Diagramas de Cuerpo Libre para: Peso, tensión, Normal y Fricción :

https://www.youtube.com/watch?v=7AVmPRVNRpc