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FUERZAS EN LA NATURALEZA Las fuerzas y sus efectos. Fuerza neta • Fuerza es toda causa que tiene como efecto: • 1) Cambios en el estado de movimiento de un sistema material (un objeto incrementa o reduce su velocidad) • 2) Deformación de un sistema material (por ejemplo, un muelle que se comprime) Las fuerzas y sus efectos. Fuerza neta • En el lenguaje cotidiano es habitual escuchar la expresión "tener fuerza", sin embargo en física no es correcta. • Los sistemas no tienen fuerza, sino que la ejercen. • La fuerza es una magnitud vectorial y su unidad en el sistema internacional es el Newton (N). • En las magnitudes vectoriales es necesario conocer la dirección y el sentido en el que éstas actúan. Fuerzas y sus efectos. Fuerza neta • Como ya se ha dicho, la fuerza cambia el estado de movimiento de los cuerpos. • Esto significa que si un cuerpo estaba parado y después se encuentra en movimiento es porque se le ha aplicado una fuerza. • La aplicación de una fuerza también puede deformar ciertos objetos. • Si un objeto no puede deformarse se dice que es rígido , si recupera su forma original se dice que es elástico , si no recupera su forma original se dice que es plástico. Composición de fuerzas. Fuerza neta • La fuerza neta o resultante es la que se obtiene al sumar todas las fuerzas que actúan sobre un objeto. • Hay que tener en cuenta la dirección y el sentido en el que actúan las fuerzas. • Ejemplos Composición de fuerzas. Fuerza neta Composición de fuerzas. Fuerza neta Estudio del movimiento • Sistema de referencia: formado por un punto llamado origen, junto con la forma de localizar un objeto con respecto a él. • Sistemas de referencia Estudio del movimiento • Trayectoria: es la línea que resulta de unir las sucesivas posiciones que ocupa un objeto durante su movimiento. • Trayectoria Estudio del movimiento • Espacio recorrido: distancia, medida sobre la trayectoria, que separa el punto inicial del punto final del trayecto estudiado. • Rapidez media: resulta de dividir el espacio recorrido entre el tiempo que se invierte en recorrerlo. v = e/t (m/s) • Rapidez instantánea : es la rapidez que lleva un objeto en un instante de tiempo determinado. Puede ser menor, mayor o igual que la rapidez media. Estudio del movimiento • Aceleración : es una magnitud que informa sobre cómo cambia la velocidad de un objeto. • En este curso se estudia la aceleración tangencial: cociente entre la variación de rapidez y el intervalo de tiempo en el que ésta se produce. a = ∆v/∆t • Unidades SI: m/s² • Si un objeto acelera → a>0 • Si un objeto frena → a<0 Gráficas del movimiento • Movimiento uniforme (a=0) • http://www.fismec.com/ cinematica_unadimension_mru Gráficas del movimiento • Movimiento uniformemente acelerado (a≠0 constante • http://www.educaplus.org/movi/3_3et1.html • http://cienciasnenuca.blogspot.com.es/ 2012_10_01_archive.html Gráficas del movimiento • Comparación : Ley de Hooke • Las fuerzas pueden producir deformaciones en los objetos. • En este curso nos centraremos solamente en las deformaciones elásticas, que son aquellas en las que los cuerpos recuperan su forma original tras la aplicación de la fuerza. • Las deformaciones elásticas siguen la ley de Hooke: la deformación de un muelle es directamente proporcional a la fuerza que se aplica para deformarlo. Ley de Hooke • F = k ∆l • F representa la fuerza que se aplica para deformar el muelle (N). • K es la constante elástica o recuperadora del muelle (N/m). • ∆l es la elongación y es lo que se comprime o estira el muelle al aplicar la fuerza (m). • Ley de Hooke • Fuerzas cotidianas Tipos de fuerzas • Fuerzas fundamentales: • 1) Gravitatorias. Se deben a la masa de los cuerpos. Fuerzas cotidianas • 2)Electromagnéticas. Tienen us origen en las propiedades eléctricas y magnéticas, que vienen dadas por la carga eléctrica de la materia. Fuerzas cotidianas • 3) Nucleares. Explican la radiactividad, la existencia de los núcleos atómicos o la energía que liberan las estrellas. Es de muy corto alcance comparada con las otras fuerzas fundamentales. Fuerzas cotidianas • Según la necesidad de contacto: • 1) Hay necesidad de contacto: empujar un objeto, la fuerza de rozamiento... Fuerzas cotidianas • 2)No hay necesidad de contacto: la fuerza gravitatoria, electromagnética... • Fuerza a distancia Fuerza de rozamiento • Rozamiento. Es una fuerza de origen electromagnético que actúa sobre la superficie de los cuerpos, oponiéndose a su movimiento. • Solo se manifiesta cuando intentamos deslizar un cuerpo sobre otro. • Tiene la misma dirección, pero sentido opuesto al movimiento. • Su intensidad depende de la presión entre las superficies que deslizan y las características de éstas. • Rozamiento Fuerza peso • El peso es la fuerza que la Tierra ejerce sobre cualquier objeto situado sobre ella. • Es una fuerza gravitatoria, al igual que la fuerza responsable de las órbitas de los planetas y los satélites. • La fuerza gravitatoria puede expresarse matemáticamente mediante la ley de Newton de gravitación universal. Ley de gravitación universal • La fuerza gravitatoria entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que los separa. La gravitación en el universo • La ley de gravitación universal puede aplicarse a todo el universo y puede explicar las trayectorias de todos los cuerpos celestes. • Los cuerpos celestes se encuentran en las galaxias, que son agrupaciones de miles de millones de estrellas. • Nuestra galaxia es la Vía Láctea, que tiene forma de espiral barrada. La gravitación en el universo • Sistemas planetarios. • Las estrellas suelen tener planetas orbitando a su alrededor. En el Sistema Solar encontramos: