INSTITUCIÓN EDUCATIVA “JULIO CÉSAR GARCIA”ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL

PROFESOR: EDUARDO JAIME VANEGAS LONDOÑO

FUERZAS Y MOVIMIENTO

Es el cambio de posición de un objeto respecto a un sistema de referencia u observador.El movimiento depende del observador.

MOVIMIENTO

Conceptos

• Posición: es un punto del espacio que se puede definir respecto a un origen mediante coordenadas cartesianas.

• Trayectoria: es la línea imaginaria que describe el móvil en su recorrido.

• Velocidad: es el espacio recorrido en un tiempo v = espacio recorrido

tiempo

Representación gráfica del movimiento

• Se representa en una gráfica la posición frente al tiempo.

• En el eje vertical las diferentes posiciones del móvil en un determinado tiempo.

Representación gráfica del movimiento

• Se representa en una gráfica la posición frente al tiempo.

• En el eje vertical las diferentes posiciones del móvil en un determinado tiempo.

Trayectoria

• ¿Qué es la trayectoria?

• Es la línea imaginaria que describe el móvil en su recorrido. La trayectoria depende de el observador.

Desplazamiento

• El desplazamiento es la distancia más corta entre la posición inicial y final.

Vectores

• Representación de vectores.

• Un vector es un segmento orientado que posee un punto de aplicación, tiene dirección, tiene un sentido y un módulo o intensidad.

Representación de un vector

• El módulo de un vector velocidad (su valor) se denomina :rapidez

• Se denomina rapidez media o velocidad media

al módulo del vector velocidad : espacio recorrido = xf - xo tiempo tiempo

Velocidad

• Es una magnitud vectorial y que tiene dirección, sentido y tiene intensidad; su dirección es siempre tangente a al trayectoria.

• El Módulo del vector velocidad ( su valor) se denomina rapidez. Se denomina velocidad media o rapidez media al cociente espacio recorrido entre el tiempo empleado.

• Velocidad instantánea: es la velocidad en un punto determinado.

Tipos de movimiento

• Si la velocidad no varía en todo el recorrido se dice que el movimiento es uniforme.

• Si el movimiento se produce en línea recta(no hay variación de la dirección del vector velocidad)se dice que el movimiento es rectilíneo e uniforme.( M.R.U.).

• Si durante el recorrido se producen variaciones de velocidad se dice que el movimiento es acelerado o variado.

Representación gráfica del movimiento

• Gráficas Velocidad-tiempo (v-t).

• En una grafica ”v-t” la representación de la recta nos da el valor de la aceleración.

• Gráficas espacio-Tiempo (e-t).

• La representación de la recta nos da la velocidad.

• Movimientos de dos móviles:

• Caso A• Caso B• Caso C• Caso D

GRAFICAS ESPACIO TIEMPO (e-t)

• En las gráficas e-t se representa la posición frente al tiempo.

espacio

tiempo

GRÁFICAS VELOCIDAD TIEMPO (v-t)

• En las gráficas v-t se representa la velocidad frente al tiempo.

velocidad

tiempo

Estudio de gráficas para el caso de dos móviles : Caso A

• Móviles que parten del mismo punto al mismo tiempo en el mismo sentido.

Estudio de gráficas para el caso de dos móviles :Caso B

• Móviles que parten al mismo tiempo de distinto punto, en sentido contrario, es decir, (al encuentro).

Estudio de gráficas para el caso de dos móviles :Caso C

• Móviles que parten del mismo punto en el mismo sentido pero en diferente tiempo. Siendo la v del segundo mayor que la del primero.

Estudio de gráficas para el caso de dos móviles :Caso D

• Móviles que parten al mismo tiempo de diferentes puntos en el mismo sentido.

Gráficas v-t

• En el que se representa la velocidad frente al tiempo.

• En una gráfica v-t la representación nos da el valor de la aceleración.

• En un movimiento uniforme la gráfica es horizontal paralela al eje de tiempos.

• Si el movimiento es variado se obtienen rectas inclinadas,cuya pendiente nos da idea del valor de la aceleración.

• La aceleración por tanto representa la variación de la velocidad en el tiempo.

• Si la velocidad aumenta la aceleración es positiva,si la velocidad disminuye o (frenada) la aceleración es negativa.

Fuerzas

• ¿Qué es?• Es la interacción entre dos cuerpos materiales.• Es una magnitud vectorial que se puede representar

mediante vectores.• Las fuerzas se miden con dinamómetros.• Su unidad es el Newton.(1Kg.m/s2 ).• Al aplicar una fuerza a de un newton a un kg de

masa , su velocidad aumenta 1m/s por cada segundo que transcurre

Algunos ejemplos de fuerzas

CLASIFICACIÓN DE LAS FUERZAS

• Fuerza de contacto: cuando hay contacto o interacción entre dos cuerpos.

• Fuerzas a distancia no hay contacto entre los cuerpos que interaccionan

Tipos de fuerzas

• F. gravitatoria: Dos cuerpos que se atraen por su masa.

• F. electromagnética: F. de atracción entre dos cuerpos electrizados o magnetizados.

• F. Nuclear débil: son fuerzas del interior de la materia.

• F. Nuclear fuertes: Son las fuerzas más fuertes de la naturaleza.

LA FUERZA RESULTANTE

• A la suma de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo se le denomina “FUERZA RESULTANTE”

F.normal

Peso

F.resultante= Fn - P

CÁLCULOS DE FUERZA RESULTANTE

• 1ºCASO: Fuerzas en la misma dirección y sentido.

CÁLCULOS DE FUERZA RESULTANTE

• 2ºCASO: fuerzas en diferente sentido y misma dirección

CÁLCULOS DE FUERZA RESULTANTE

• 3ºcaso: Fuerzas con diferentes direcciones.

CALCULOS DE FUERZA RESULTANTE

• 4ºcaso: Fuerzas paralelas en la misma dirección.

CÁLCULOS DE FUERZA RESULTANTE

• 5ºcaso: Fuerzas paralelas pero en diferente magnitud

F1 F2

Frte

CÁLCULOS DE FUERZA RESULTANTE

• 6ºcaso: Fuerzas paralelas en diferente sentido.

Fuerza de rozamiento• La fuerza de rozamiento es una fuerza de contacto entre 2

cuerpos , siempre va en contra del sentido del movimiento.• Depende de : * El peso del cuerpo . * La superficie de rozamiento.

• Para que un cuerpo empiece a moverse tiene que vencer la fuerza de rozamiento.

Froz

Leyes de Newton• 1º LEY: • Ley de la inercia: Todo cuerpo

sobre el que no actúan fuerzas o su fuerza resultante es nula, permanece en reposo con un movimiento rectilíneo o uniforme.

• Frte=0

Leyes de Newton

• 2º LEY• Ley de la dinámica: Todo cuerpo

sometido a una fuerza resultante poseerá un movimiento acelerado que dependerá de la masa de dicho cuerpo.

• Frte= m.a

Leyes de Newton• 3ª ley (principio de acción y

reacción):• Cuando un cuerpo 1 ejecuta

una fuerza sobre un cuerpo 2,esta acción es simétrica,ya que el 2 ejerce la misma fuerza que el 1 pero en diferente dirección,pero actuando en cuerpos distintos respectivamente.

F12=-F21

Leyes de Newton• 3º LEY(cont)• Ley del principio de acción y

reacción: Cuando un cuerpo 1 ejecuta una fuerza sobre un cuerpo 2, esta acción es simétrica ya que el cuerpo 2 ejerce la misma acción sobre el cuerpo 1, pero en diferente sentido, actuando en cuerpos distintos respectivamente.

F12 F21

Ley de la gravitación universal

• Dos cuerpos cualquiera en el universo por el hecho de poseer masa se atraen.

• Dos cuerpos se atraen con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas inversamente proporcional al cuadro de al distancia que los separa.

Fg =G M*mM y m : masas d2

• Su valor es igual al del peso . Fg = Peso

Principio de Arquímedes

• Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje hacia arriba que es igual al peso del líquido desalojado por dicho cuerpo.

Cálculo de empujes.

Empuje = masa liq. desalojado x gravedad

Empuje = Volumen liq. desalojado x densidad liq x gravedad