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4:INTERACCIONES Y FUERZAS FUERZAS .
DEFORMACIONES ,FLUIDOS
Interacciones
 Se llaman interacciones a las acciones mutuas que los
cuerpos ejercen unos sobre otros
 Para la física todos los seres vivos y no vivos
interaccionan.
.
 CLASIFICACIÓN DE LAS INTERACCIONES
Responsables de todos los fenómenos físicos son
esencialmente :
 La interacción gravitatoria
 La interacción electromagnética
 las interacciones nucleares
La interacción gravitatoria
 Su origen se encuentra en la propiedad de la materia
llamada masa y su magnitud es extremadamente
pequeña.
 la podemos apreciar cotidianamente debido a que en
nuestro entorno existen cuerpos con masas muy
grandes
.
 . Su rango de alcance es extremadamente grande,
aunque disminuye rápidamente con la distancia.
 Fenómenos como la caída de una manzana, el
movimiento de un satélite alrededor de una planeta y
el movimiento relativo entre las galaxias, están
determinados por la interacción gravitatoria..
La interacción electromagnética
 Se debe a la existencia de la carga eléctrica. Puede ser
de atracción o de repulsión.
 Debido a que los átomos están formados por partículas
con cargas eléctricas y a que la materia esta constituida
por átomos
Con base en esta interacción se pueden explicar la
mayoría de las propiedades de la materia
.
Así, los átomos son posibles porque
los protones de carga positiva y los
electrones de carga negativa se
atraen para formar los elementos
químicos,
.
 es la responsable de fenómenos a gran escala
presentes en nuestra vida diaria, como la propagación
de la luz, la corriente eléctrica o las señales de radio y
televisión
.
 INTERACCIONES NUCLEARES
 Son aquellas que aparecen únicamente en el interior
del núcleo atómico, originando fuerzas de gran
intensidad que actúan a distancias inferiores al
diametro de los núcleos atómicos. Cuando esta
distancia aumenta, las fuerzas desaparecen.
 Dentro de las interacciones que se llevan a cabo en el
núcleo es necesario distinguir entre la interacción
fuerte y interacción débil.
Fuerzas
 La interacción entre dos cuerpos A y B se traduce en
dos fuerzas la que el cuerpo A ejerce sobre B y la que el
cuerpo B ejerce sobre A.
 el concepto de fuerza sitúa a uno de los cuerpos como
sujeto y al otro como objeto:A actúa sobre B y B actúa
sobre A
.
 Las fuerzas que se ejercen mutuamente entre dos
cuerpos pueden ser de dos tipos :
 A distancia:sin que haya ningún contacto directo:por
ejemplo, cuando un imán atrae un metal.
 De contacto:los dos cuerpos están en contacto:por
ejemplo cuando un forzudo levanta una pesa.
.
 ¿Cómo se representan las fuerzas?
 Las fuerzas no se pueden ver, solo podemos ver sus
efectos, como por ejemplo cuando estiras un muelle o
cuando modelas una figura en plastilina.
 A las fuerzas podemos representarlas gráficamente por
medios de flechas a las que se le dominan en este caso
como vectores
En una fuerza se distinguen cuatro aspectos :
intensidad, dirección, sentido y punto de aplicación
.
 Intensidad ,módulo o magnitud es una medida
cuantitativa de la fuerza.
 Es la cantidad de fuerza que se está aplicando sobre el
receptor y se presenta por la longitud de la flecha.
.
 Dirección :Es la línea sobre la que actúa el vectorLa dirección
puede ser vertical , horizontal, inclinada.Corresponde al ángulo
formado por la línea recta que contiene al vector y a la
horizontal.
El sentido: se representa a través de la punta o extremo de la
flecha. Puede ser: hacia la izquierda, hacia la derecha, hacia
abajo o hacia arriba.
Por ejemplo:Si una persona levanta un objeto con su mano
desde el suelo, la dirección de la fuerza es vertical, mientras que
su sentido es hacia arriba
 Punto de aplicación:lugar concreto del cuerpo sobre el
que actúa.La fuerza se dibujará mediante un vector cuyo
punto de aplicación se encuentra en el lugar del cuerpo
receptor de la fuerza-
.
 ¿Cómo se mide la intensidad de la fuerza?
 Para medir la intensidad de una fuerza que se aplica a
un cuerpo, se usa un instrumento llamado
DINAMÓMETRO.
 Cuando una fuerza tira del resorte de un
dinamómetro, este se estira y el indicador se desplaza
sobre una escala graduada que indica el módulo de
dicha fuerza.
 La unidad de medida de esta fuerza se
denomina Newton (N), en honor al físico inglés Isaac
Newton.(se define posteriormente)
.
 Las fuerzas pueden producir varios efectos en los
cuerpos en que actúan, :
 Deformaciones: estas producen en el cuerpo receptor
cambios de forma.
.
 Cambios en el estado de reposo o movimiento de los
cuerpos:
 •- cambio en la dirección del movimiento: por ejemplo
cuando juegas voleibol, la pelota va cambiando
constantemente de dirección.
 •- aumento o disminución de la velocidad: cuando
alguien se columpia y le pide a otra persona que le dé un
empujón.
 •- ponerse en movimiento o detenerse: en un partido de
fútbol un delantero le da un puntapié a la pelota y la pone
en movimiento; el portero, por su parte, ejerce una
fuerza sobre la pelota para detenerla, impidiendo el gol.
Suma de fuerzas
 Suma y resta de fuerzas: las que tienen la misma
dirección y sentido, se suman, mientras que las que
tienen la misma dirección pero sentido contrario se
restan.

.
 Si sumas dos fuerzas que van en la misma dirección y
en el mismo sentido, entonces la suma es la suma
aritmética de ellas. Si sus valores son 40 Newton y 30
Newton, el resultado sería 70 Newton en la dirección y
sentido común que tienen.
.
 Si sumas dos fuerzas que van en la misma dirección
pero sentidos distintos (una a la derecha y la otra a la
izquierda, por ejemplo) entonces la suma es la
diferencia entre ellas (resta), con la misma dirección
pero el sentido de la fuerza mayor. Si sus valores son 40
Newton a la derecha y 30 Newton a la izquierda,
entonces la suma sería 10 Newton a la derecha.
.
 Si sumas dos fuerzas que van en la misma dirección
pero sentidos opuestos y resulta que las dos fuerzas
tienen el mismo valor numérico, entonces la suma de
ellas dará como resultado el valor 0. En este caso se
puede decir que las fuerzas se anulan.
.
 En el caso de dos fuerzas que no tengan la misma
dirección ( fuerzas que forman un ángulo) se utiliza el
método del paralelogramo , consiste en:
.
.
Trazar los vectores partiendo de un mismo punto de
aplicación
Trazar líneas paralelas a las fuerzas, en forma punteada,
obteniendo así el paralelogramo.
La diagonal del paralelogramo constituye la fuerza
resultante
.
Fuerza y movimiento:las leyes de
newton
 La primera ley de Newton, conocida también como
Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no
actua ningún otro, este permanecerá indefinidamente
moviéndose en línea recta con velocidad constante
(incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad
cero.Es decir ,permanece en estado de reposo).
.
 La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar
el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta
aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la
aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de
proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que
podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F=ma
 Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes
vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una
dirección y un sentido.
.
 La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el
Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza
que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo
de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2,
o sea,
 1 N = 1 Kg · 1 m/s2
.
 La tercera ley, también conocida como Principio de
acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce
una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A
otra acción igual y de sentido contrario.
 Esto es algo que podemos comprobar a diario en
numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos
dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para
impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace
saltar hacia arriba.
.
 Cuando estamos en una piscina y empujamos a
alguien, nosotros también nos movemos en sentido
contrario. Esto se debe a la reacción que la otra
persona hace sobre nosotros, aunque no haga el
intento de empujarnos a nosotros.
La ley de la gravitación universal de Newton
 "Dos cuerpos, por el simple hecho de tener masa,
ejercen una fuerza de atracción recíproca,
directamente proporcional a las masas e inversamente
proporcional a la distancia que las separa.”
.
.
 La constante G la masa y la distancia
 Donde m1 y m2 son las masas, G es la Constante de
Gravitación Universal y r es la distancia que separa las
masas.
 G es la constante de la Gravitación Universal de valor
6,67 10‐11 Nm2/kg2
 El valor de G es muy pequeño ,por eso se necesita que
la masa de uno de los dos cuerpos sea enorme para
poder observar sus efectos
 La intensidad de la fuerza gravitatoria depende de la
masa de cada uno de los cuerpos
 Con la separación de los cuerpos la intensidad de la
fuerza gravitatoria es diferente,es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia
.
La intensidad del campo gravitatorio
La intensidad del campo gravitatorio en un punto se ha
definido como la fuerza gravitatoria que actúa sobre la
unidad de masa en ese punto.
.
 Un cuerpo de masa M crea a su alrededor un campo
gravitatorio.
 Si en este campo gravitatorio ponemos una masa m,
ésta se verá atraída por la masa M con una fuerza a la
que denominamos peso F=P=mg donde g es lo que
denomina intensidad de campo gravitatorio
 Como g tiene unidades de aceleración, es la
comúnmente llamada aceleración de la gravedad.

m
FR
R
M
.
 En el caso de que la masa que crea el campo sea la
Tierra M=masa de la Tierra y g es la aceleración de la
gravedad, 9,8 m/s2
 El espacio alrededor de la Tierra, en el cual existe una
fuerza de atracción sobre cualquier cuerpo, se
denomina campo gravitatorio terrestre.
 Cualquier astro crea un campo gravitatorio.
Peso y masa
 Llamamos peso a la fuerza con que los cuerpos
son atraídos por la Tierra (u otro planeta)
 El peso de un cuerpo vale: P = m . g y se mide en
newtons (N)
 Para la Tierra g = 10 m/s2
 Para Marte g = 3,7 m/s2
.
 ¡ATENCIÓN!
 Diferencia claramente entre masa y peso. La masa es
una propiedad del cuerpo; el peso, depende del valor de g.
Como éste es distinto para cada planeta el peso de un
cuerpo, o fuerza con que es atraído, varía de un planeta a
otro.
 Un cuerpo de 1 kg de masa tendría la misma masa aquí y
en Marte, pero su peso sería de 10 N en la Tierra y de 3,7 N
en Marte. Marte lo atrae más débilmente.
 Los conceptos de masa y peso se confunden en el lenguaje
normal.
Deformaciones producidas por
fuerzas
 Deformaciones: las fuerzas producen en el cuerpo
receptor cambios de forma. Estos cambios de forma
pueden ser de dos tipos:
• Deformaciones plásticas
• Deformaciones elásticas
.
 La deformaciones plásticas se producen cuando el
cuerpo receptor recibe una fuerza y modifica su forma,
pero cuando la fuerza deja de actuar no vuelve a
recupera la forma inicial.
 Por ejemplo,si tomamamos un trozo de plastilina y
comenzamos a modelar, la plastilina no vuelve a
recuperar la forma que tenía
.
 Las deformaciones elásticas se producen cuando la
fuerza actúa sobre un cuerpo, le produce una
deformación y cuando deja de actuar el cuerpo vuelve a
su forma inicial.
 Por ejemplo: los muelles,las gomas. Si aplicas una
fuerza sobre una goma, este cambia de forma, pero si
dejas de aplicarla volverá a recuperar la forma
primitiva

FUERZAS EN FLUIDOS
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
 Los fluidos ejercen fuerzas ascensionales sobre los
objetos situados en su seno. La naturaleza y valor de
estas fuerzas quedan determinadas en el Principio de
Arquímedes
 Principio de Arquímedes
 Todo cuerpo sumergido en un fluido (líquido o gas),
experimenta una fuerza (empuje) vertical y hacia
arriba igual al peso del fluido desalojado
Empuje (E)
Peso (W)
.
 Si el empuje es igual que el peso del cuerpo ,se
mentiene inmerso en el agua.
 Si el empuje es menor que el peso del cuerpo ,se va al
fondo
 Si el empuje es mayor que el peso del cuerpo,asciende
a la superficie
Transposición didáctica
 Actividades sobre el desplazamiento de los objetos
 Las bases científicas que subyacen son las leyes de
Newton (F= m·a). El niño aplica una fuerza y se produce
un cambio en el estado del objeto
 Las acciones que los niños realizan sobre los objetos para
conseguir que se muevan son:
 Empujar: cuando a un objeto el niño le empuja pasa del
estado de reposo al estado de movimiento. El movimiento
resultante depende de diversos factores: la fuerza aplicada,
la forma, la masa, el tamaño, el rozamiento.
.
 Rodar: como en el caso anterior la acción de rodar puede
conseguirla aplicando más o menos fuerza, observando que
la pelota se desplace más o menos.
.
 Deslizar. el niño puede hacer deslizar ciertos
objetos por un plano inclinado, por un tobogán,
para ver qué les pasa. Cuando ellos se deslizan por
un tobogán ellos actúan como objeto de
observación de sí mismos.
.
 Basadas en el pricipio de Arquímedes
Flotación: Descubrir si un objeto flota o se hunde.
Modificar la forma de la plastilina y ver qué pasa.
• Comparar objetos que flotan con los que no flotan
(piedras, barquitos...)
.
 Pesar masas con la balanza
 La balanza es uno de los instrumentos que no puden faltar
en el aula de E Infantil.Los niños llevan al aula todos los
objetos que quieren pesar:piedras
,conchas,corchos,tornillos etc.Pesan libremente y mediante
preguntas se les hace reflexionar
 Masa del objeto y tamaño
 El niño piensa que siempre hay una relació directa entre
tamaño y peso.Para sacarles de la idea falsa se llevan
objetos grandes y ligeros como polietileno y objetos
pequeños pero pesados como un mineral denso(galena)
.anexos
.
 ; Sus fases sólida, líquida, gaseosa y plasmática, así
como su textura, su color, su trasparencia, opacidad y
dureza. La formación de moléculas involucran fuerzas
electromagnéticas, por lo que las propiedades
químicas de la materia tienen su origen en esta
interacción. Muchas ramas de la ciencia son resultado
directo del estudio de las propiedades
electromagnéticas de la materia.
 . La fuerza menor se traza en el punto de aplicación�
de la fuerza mayor pero en sentido contrario.
 Cuando las fuerzas son paralelas, de igual magnitud y
sentido contrario, este tipo de sistema es conocido
como par de fuerzas, porque en �l no existe fuerza
resultante, s�lo se produce giro, tal es el caso del
volante de los autom�viles.