Download Guía 4 Unidad 2 Física 3er. Año "A" y "B" - E

Física
3º AÑO “A” y “B”
Docente: Estefanía Sortino
Dinámica:
Se denomina dinámica al campo de la mecánica que estudia conjuntamente el movimiento
y las fuerzas que lo originan. En su sentido amplio, la dinámica abarca casi toda la
mecánica. El estudio de la dinámica es prominente en los sistemas mecánicos (clásicos,
relativistas o cuánticos), y también en la termodinámica y electrodinámica.
En otros ámbitos científicos, como la economía, la biología o la sociología, también es
común hablar de dinámica en un sentido similar al de la física, para referirse a las
características de la evolución a lo largo del tiempo del estado de un determinado sistema.
Se habla de dinámica de grupos, dinámica demográfica, dinámica económica y dinámica
familiar.
Galileo Galilei demostró que la velocidad de los objetos que caen aumenta continuamente
durante su caída. Esta aceleración es la misma para los objetos pesados o ligeros, siempre
que no tenga en cuenta la resistencia del aire (rozamiento). Newton mejoro este análisis al
definir la fuerza y la masa, y relacionarlas con la aceleración.
Para los objetos que se desplazan a velocidades próximas a la velocidad de la luz, las leyes
de Newton han sido sustituidas por la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Para las
partículas atómicas y subatómicas, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría
cuántica. Pero para los fenómenos de la vida diaria, las tres leyes del movimiento y la ley
de la gravedad, de Newton siguen siendo la piedra angular de la dinámica (el estudio de las
causas del cambio de movimiento).
Fuerza:
Según una definición clásica, fuerza es toda causa agente capaz de modificar la cantidad de
movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos
de esfuerzo o de energía.
Características de una fuerza:
Una fuerza se caracteriza por tener cuatro elementos: punto de aplicación, dirección,
sentido e intensidad. Estos cuatro elementos permiten utilizar el concepto matemático de
vector para resolver los problemas de fuerzas.
Las fuerzas se miden por los efectos que producen, es decir, a partir de las deformaciones o
cambios de movimiento que producen sobre los objetos. Con sus respectivas unidades y
sistemas que ya hemos visto.
Vector:
Un vector es un segmento orientado que tiene un origen y un extremo.
Todo vector queda caracterizado por una dirección, un sentido y un modulo. La dirección
está dada por la recta de acción que lo incluye, recta sostén. El sentido esta dado por la
orientación de la flecha y el modulo o intensidad es la longitud o medida del vector.
Tipos de fuerza:
Fuerzas fundamentales:
La gravitatoria es la fuerza de atracción que una masa ejerce sobre otra, y afecta a todos
los cuerpos. La gravedad es una fuerza muy débil y de un solo sentido, pero de alcance
infinito.
La fuerza electromagnética afecta a los cuerpos eléctricamente cargados, y es la fuerza
involucrada en las transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas. Es mucho
más intensa que la fuerza gravitatoria, puede tener dos sentidos (atractivo y repulsivo) y su
alcance es infinito.
Una fuerza nuclear es aquella fuerza que tiene origen exclusivamente en el interior de los
núcleos atómicos. Allí también hay dos tipos de fuerzas fundamentales:
La fuerza o interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de los
núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o
neutrones. Su alcance es del orden de las dimisiones nucleares, pero es más intensa que la
fuerza electromagnética.
La fuerza o interacción nuclear débil es la responsable de la desintegración beta de los
neutrones; los neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción (aparte de la
gravitatoria, electromagnética) y su alcance es aún menor que el de la interacción nuclear
fuerte.
No podemos analizar las fuerzas nucleares dentro de la mecánica clásica. Así que
considerando las fuerzas electromagnéticas y la fuerza gravitatoria, podemos decir que
tiene una caracterísca única: se producen sin contacto entre los cuerpos que accionan unos
sobre otro. Ejemplos:



La fuerza magnética que ejerce un imán, a distancia sobre un clavo colocado
cerca.
La fuerza eléctrica que existe entre dos cuerpos cargados de electricidad contraria.
La fuerza de gravedad que ejerce la tierra sobre cualquier objeto o cuerpo.
Fuerzas por contacto:
El resto de las fuerzas que conocemos son fuerzas que un cuerpo aplica a otro en contacto
con él. Por ejemplo:




La fuerza muscular desarrollada por un hombre o un animal para poner un cuerpo
en movimiento, impedirlo o modificarlo.
La fuerza elástica resultante de la deformación de un cuerpo elástico, por ejemplo,
un resorte, los amortiguadores del auto, las bandas de goma de una honda, el arco
tensado para arrojar una flecha.
La fuerza por empuje, ejercida por un gas comprimido, el aire o el agua en
movimiento (sobre las velas de un bote, sobre los álabes de una turbina hidráulica,
etc.).
La fuerza por rozamiento que se produce al oprimir un cuerpo sobre otro en
movimiento, por ejemplo, al accionar el freno sobre las ruedas de un vehiculo en
marcha.
Efectos que producen las fuerzas:
Cuando las fuerzas actúan, producen movimiento sobre algún cuerpo o si no lo frenan o le
cambian la velocidad, o lo deforman. Sobre cada cuerpo actúan muchas fuerzas a la vez, las
cuales si las sumamos recibe el nombre de fuerza neta y estas equivale a la fuerza de todas
las demás. Si la fuerza neta fuese cero, quiere decir que el cuerpo está sin movimiento o a
una velocidad constante. Resumimos los efectos pueden ser:
1) Cambio de movimiento:
 Un cuerpo que está en reposo al aplicarle una fuerza se detiene.
 Un cuerpo que está en movimiento, al aplicarle una fuerza se detiene.
 Un cuerpo que está en movimiento con cierta velocidad al aplicarle una
fuerza puede aumentar o disminuir velocidad, es decir, lo acelera o lo
desacelera.
 Un cuerpo que va en cierta dirección, al aplicarle una fuerza, cambia de
dirección. Ejemplos de esto son la fuerza que hace girar a un auto, se aplica
a través del volante. Los planetas que orbitan a la misma velocidad, reciben
la fuerza gravitatoria del sol que les hace cambiar constantemente de
dirección y describir trayectorias casi circulares.
2) Cambio en la forma o deformación:
 Después de ejercer la fuerza el cuerpo no recupera su forma original.
Arrugar un papel, romper una taza, un choque de un auto, son ejemplos de
deformación de objetos, y siempre hay fuerzas involucradas en cada
deformación.
Clasificación de fuerzas:
1) Señala con una cruz la respuesta correcta. Elige la más precisa y completa.
Las fuerzas se reconocen:
______ Por sus efectos
______ Por el movimiento que producen
______ Por el cambio en la posición de los objetos.
______ Por la energía
Las fuerzas pueden clasificarse:
_____ En eléctricas, de gravedad y magnéticas.
_____ En fuerzas a distancia y fuerzas por contacto.
_____ En fuerzas de atracción y fuerzas de repulsión.
_____ En fuerzas de fricción y el resto de las fuerzas.
Las fuerzas eléctricas:
___ Se ejercen a distancia.
___ Se ejercen por contacto.
Las fuerzas de fricción:
___ Se ejercen a distancia.
___ Se ejercen por contacto.
Las fuerzas de sostén del piso:
___ Se ejercen a distancia.
___ Se ejercen por contacto.
La fuerza peso:
___ Se ejerce a distancia.
___se ejercen por contacto.
La fuerza de sostén del agua:
___ Se ejercen a distancia.
___ Se ejercen por contacto.
2) Marca con una cruz todas aquellas opciones que consideras correctas.
Las fuerzas pueden tener los siguientes efectos:
___ Iniciar el movimiento.
___ Cambiarle su estado físico.
___ Detener el movimiento de un cuerpo.
___ Romperlo.
___ Cambiarle su velocidad.
___ Cambiar la dirección de su movimiento.
Los elementos con que se tienen en cuanta para representar las fuerzas son:
___ Intensidad de la fuerza.
___ Objeto sobre el que se aplica.
___ Punto donde se aplica.
___ Dirección en la que se aplica.
___ Quien la aplica.
___ El cambio en la posición del objeto.
3) Completa el siguiente cuadro:
Acción
Quien o que
ejerce la fuerza.
Sobre que objeto
la ejerce.
Un niño
pinchando un
globo.
Un satélite
girando alrededor
de la tierra.
Un clavo que se
clava en una
madera.
Un peine
electrizado atrae
pequeños
papelitos.
El freno aprieta la
rueda de la bici.
El giro del volante
en un auto.
Un libro que se
cae al piso.
auto
Qué efecto
produce.