Tema 7. Leyes de Newton

4º ESO Física y Química

Tema 7. Leyes de Newton

Cristina Fernández Sánchez www.nikateleco.es - [email protected]

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1. Fuerzas

2. Características de las fuerzas

3. Principio de superposición. Cálculo de la fuerza resultante de un sistema

Actividad 1

4. Fuerzas cotidianas

5. Leyes de Newton

6. Dinámica del movimiento circular uniforme




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1. Fuerzas Pág. 204 del libro

Fuerza es toda acción capaz de alterar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o de producir en él una deformación.

Si el cuerpo está en movimiento

Se detiene.

Ejemplo: El portero, al ejercer una fuerza

sobre el balón, detiene su movimiento.

Aumenta o disminuye su velocidad.

Ejemplo: El ciclista, al pedalear con más

intensidad, ejerce una fuerza sobre la

bicicleta para aumentar su velocidad.

Cambia la dirección de su movimiento.

Ejemplo: La jugadora, al golpear el balón en

movimiento, ejerce una fuerza sobre este

para cambiar la dirección de su movimiento.

Si el cuerpo está en reposo

Lo pone en movimiento.

Ejemplo: La locomotora ejerce

una fuerza sobre el tren y lo

pone en movimiento.

Le produce alguna deformación.

Ejemplo: La fuerza ejercida por

las manos sobre el barro lo

moldea y lo cambia de forma.




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2. Características de las fuerzas

Pág. 204 y 206 del libro

La fuerza es una magnitud con la que se mide la

interacción entre cuerpos

En este sentido, la fuerza no es algo que tengan los

cuerpos, sino que la ejercen o aplican sobre otros

La fuerza es una magnitud vectorial que se

representa por vectores

El efecto que produce una fuerza no depende

únicamente de su intensidad o módulo. También

depende de la dirección y sentido en que se ejerza, así

como de su punto de aplicación.

La fuerza se mide en el Sistema

Internacional en Newtons (N)

Un newton es la fuerza que, aplicada

sobre un cuerpo de 1kg de masa, le produce

una aceleración de 1m/s2 en su misma

dirección y sentido.

Con frecuencia también se utiliza la unidad

de medida en el Sistema Técnico: el

kilogramo-fuerza o kilopondio (kp)

1𝑘𝑝 = 9,8𝑁

Principio de superposición de

fuerzas

Establece que el efecto de cada

fuerza es independiente del de las

demás, de modo que el efecto

total es la suma de los efectos

individuales.

Fuerza neta o

fuerza resultante

Es la suma de

todas las fuerzas

que actúan sobre

un cuerpo.




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3. Principio de superposición. Cálculo de la fuerza resultante de un sistema Pág. 206 del libro

Fuerzas en la misma dirección

En el mismo sentido

Módulo:

Dirección: la misma que las fuerzas que la componen

Sentido: el mismo que las fuerzas que la componen

En sentido contrario

Módulo:

Dirección: la misma que las fuerzas que la componen

Sentido: el mismo que la fuerza de mayor módulo




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Fuerzas en distinta dirección

En dirección perpendicular

Módulo: por Pitágoras

Dirección y sentido: los obtenidos por la regla del paralelogramo

En otras direcciones (*solo entra saber dibujarla)

Módulo: se determina mediante la regla del paralelogramo. Por el extremo de cada vector se traza una paralela al otro vector. El punto

de intersección es el extremo de la fuerza resultante

Dirección y sentido: los obtenidos por la regla del paralelogramo

Actividad 1

Sin copiar el enunciado aunque sí el dibujo, hacer en la libreta el ejercicio resuelto 1 de la Pág. 206 entendiéndolo.




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4. Fuerzas cotidianas

Pág. 208-209 del libro

Fuerza de

rozamiento, 𝐹𝑟𝑜𝑧

Fuerza

normal, 𝑁

Tensión, 𝑇

Fuerza

elástica,

𝐹𝑒𝑙𝑎𝑠

Fuerza

peso,

𝑝 = 𝑚𝑔

El peso de un cuerpo en la

Tierra es la fuerza con la

que esta lo atrae.

𝑔𝑇𝑖𝑒𝑟𝑟𝑎 = 9,8𝑚/𝑠2 y se llama

aceleración de la gravedad

Cuando trasladamos un cuerpo tirando de él con cuerdas o cables,

o lo colgamos de ellos, estos se tensan

Un cuerpo elástico

deformado tiende a

recuperar su forma

original, ejerciendo una

fuerza elástica opuesta a

la que lo deforma

La normal es

perpendicular a la

superficie

sobre la que se

apoya el cuerpo




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5. Leyes de Newton Pág. 210-213 del libro

Primera ley de Newton: ley de la inercia

• Todo cuerpo permanecerá en reposo o moviéndose a velocidad constante en línea recta

(MRU), a menos que una fuerza resultante le haga cambiar.

Segunda ley de Newton: ley fundamental de la Dinámica

• Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, se producirá una aceleración

directamente proporcional a la fuerza aplicada.

• 𝑹 = 𝒎 · 𝒂

Tercera ley de Newton: ley de acción y reacción

• Si un cuerpo ejerce una acción sobre otro, el segundo, a su vez, ejerce sobre el primero,

una fuerza de igual módulo y dirección, pero de sentido contrario.




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6. Dinámica del movimiento circular uniforme (MCU) Pág. 216 del libro

Según la primera ley de Newton, si no actúa ninguna fuerza sobre un cuerpo, ¿cuál es la única forma de movimiento que puede tener?

Supón que tienes una piedra atada a un hilo y la haces girar. ¿Existe alguna fuerza que haga girar al cuerpo? Y si en el momento en que

está girando cortamos el hilo, ¿qué clase de movimiento tomará la piedra?

Conclusión: Un cuerpo solo puede moverse siguiendo una trayectoria circular si hay una fuerza que le obligue a cambiar constantemente la

dirección del vector velocidad. De lo contrario, estaría en reposo o se movería con MRU. Esa fuerza que obliga a girar recibe el nombre de

fuerza centrípeta y se representa mediante un vector dirigido hacia el centro de giro.

Este cambio constante de la dirección de la velocidad se mide mediante la aceleración normal. Entonces, aplicando la segunda ley de Newton:

𝑭𝒄 = 𝒎 · 𝒂𝒏 (𝒂𝒏 =𝒗𝟐

𝑹)

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