Download tema 6 – las fuerzas y sus efectos

Colegio “La Inmaculada”
Misioneras Seculares de Jesús Obrero
Nueva del Carmen, 35. – 47011 Valladolid.
Tel: 983 29 63 91 Fax: 983 21 89 96
e-mail: [email protected]
Área de Física y Química
3º de ESO
Apuntes de Área
TEMA 6 – LAS FUERZAS Y SUS EFECTOS
Objetivos / Criterios de evaluación
O.2.1 Vectores, elementos de un vector
O.2.2 Conocer el concepto de fuerza y sus unidades en el Sistema Internacional.
Unidades.
O.2.3 Conocer el concepto de Momento de una fuerza. Relacionar momentos y giros
O.2.4 Conocer la la Ley de Hooke y sus aplicaciones.
O.2.5 Conocer las condiciones de equilibrio de un sólido. Resolver vigas y estructuras
colgantes.
O.2.6 Resolver problemas de máquinas simples, conociendo su funcionamiento.
1. Vectores. Elementos de vectores. Composición de vectores. (página 155)
Def. Vector: Es un segmento orientado. Sus elementos son:
Dirección: la recta en la que está contenido
Sentido: uno de los dos polos de la dirección hacia el que apunta el vector. Se
indica con una fecha.
Módulo: o intensidad es la longitud del vector, tiene relación con la intensidad de
la magnitud que representa.
Punto de aplicación: punto del espacio donde se aplica el vector.
2. Fuerzas. Definición. Unidades (Página 154)
Def. Fuerza: Es una magnitud física vectorial, representa toda causa capaz de modificar
un movimiento o de producir una deformación. Su unidad en el S.I. es el Newton (N). Se
representan con vectores.
Tipos de Fuerzas:
De contacto
A distancia, que pueden ser gravitatorias, magnéticas o eléctricas
Las fuerzas son vectores deslizantes.
3. La Ley de Hooke (página 156)
Uno de los efectos de las fuerzas es producir deformaciones. Las deformaciones pueden
ser:
Def. Deformación plástica: es aquella que no desaparece cuando desaparece la fuerza
que la produjo. Los cuerpos con deformaciones plásticas, se llaman cuerpos plásticos.
Tema 6 – Las Fuerzas y sus Efectos.
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Apuntes de Área
Def. Deformación Elástica: Es aquella que desaparece cuando desaparece la fuerza que
la produjo. Los cuerpos con deformaciones elásticas se llaman cuerpos elásticos.
Def. Sólido Rígido: es un cuerpo que se supone no se deforma ante la presencia de
fuerzas.
Aunque el cuerpo sea elástico, si la fuerza aplicada es suficientemente grande, se
produce finalmente una deformación plástica. Decimos que el cuerpo ha alcanzado el
límite de elasticidad, si la fuerza se incrementa aún más sobreviene la rotura, se ha
alcanzado el límite de rotura.
Ley de Hooke: Las deformaciones elásticas son proporcionales a las fuerzas que las
crean. La constante de proporcionalidad se llama constante recuperadora del muelle,
constante elástica del cuerpo módulo elástico o módulo de Young
F= k· x
4. Sistemas de referencia. Movimientos relativos (página 160)
Def. Sistema de referencia: es el sistema de coordenadas que el observador considera
fijo y respecto del cual se describe el movimiento.
Def. Movimiento: Un cuerpo se mueve cuando cambia de posición respecto de un
sistema de referencia.
http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/mru/rectobjetivos.htm
5. Magnitudes fundamentales del movimiento
Def. Posición: Es una magnitud vectorial, indica el lugar del sistema de referencia
ocupado por el móvil en un momento determinado. Vector de posición es el vector que
tiene su origen en el del sistema de referencia o sistema de coordenadas y termina en la
posición del móvil.
Def. Trayectoria: es el conjunto de todas las posiciones ocupadas por el móvil a lo largo
de todo el movimiento.
Def. Desplazamiento: Desplazamiento es el vector que une dos posiciones ocupadas por
el móvil en momentos distintos. El vector tiene su origen en la posición inicial y termina en
la final.
Def. Espacio recorrido: Es una magnitud escalar. Es la distancia recorrida por un móvil
medida sobre la trayectoria. En el S.I. sus unidades son el metro (m)
Def. Velocidad media: Es una magnitud vectorial. Que expresa la rapidez del
movimiento, se calcula con el cociente entre el espacio recorrido por un móvil y el tiempo
empleado en recorrerlo. En el S.I. sus unidades son el m/s ó m·s -1.
Def. Velocidad instantánea: es una magnitud vectorial. Expresa la velocidad de un móvil
en un momento determinado. Coincide con la velocidad media cuando se mide teniendo
en cuenta un tiempo muy corto.
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Def. Aceleración: Es una magnitud vectorial. Expresa la rapidez del cambio de velocidad
de un cuerpo. Se calcula con el cociente entre el incremento de velocidad experimentado
por el móvil y el tiempo transcurrido. En el S.I. sus unidades son el m/s 2 o m·s-2. a = v / t .
Gráficas del movimiento.
Gráfica espacio/tiempo en ella puede verse la velocidad del móvil como la pendiente de
la gráfica, cuanto más inclinada está, más rápido se mueve el móvil.
Gráfica velocidad/tiempo, en ella la gráfica si no hay aceleración aparece como una
línea horizontal, cuanto más alta está, mayor es la velocidad del móvil.
6. Fuerza de rozamiento (página 165)
Def.: Fuerza de rozamiento: Todos los cuerpos que se mueven en contacto con otros
experimentan una fuerza de la misma dirección que el movimiento pero de sentido
contrario a él, y que aparece en la superficie de contacto entre ambos. Su magnitud
depende de la fuerza con la que uno se apoya sobre otro, perpendicular a la superficie de
apoyo (Fuerza Normal) y de la naturaleza de los cuerpos. Pero no depende de la
magnitud de la superficie de contacto.
Fr=μ·N.
Siendo μ el coeficiente de rozamiento entre ambas superficies.
El coeficiente de rozamiento puede ser estático o dinámico. Se aplica el coeficiente
estático cuando el cuerpo está en reposo y va a comenzar el movimiento. Se aplica el
coeficiente dinámico cuando el cuerpo ya está en movimiento y va a continuar en
movimiento. El coeficiente estático es mayor que el dinámico. Es decir. La fuerza de
rozamiento es mayor cuando un cuerpo va a comenzar a moverse que una vez en
movimiento.
7. Máquinas simples (página 166)
Def.: Máquinas simples son instrumentos sencillos que necesitan la colaboración del
hombre para realizar trabajos mecánicos. El cociente entre la fuerza resistente y la fuerza
motora se llama factor multiplicador o ventaja mecánica.
Def. Máquinas compuestas son máquinas obtenidas mediante la combinación de
máquinas simples.
Def.: Palanca: es una barra rígida que puede girar alrededor de un punto llamado apoyo.
En ellas se produce el equilibrio de momentos. La ley de la palanca dice que la fuerza
motriz por su brazo es igual a la resistente por el suyo.
Fm·bm = Fr·br.

Palancas de primer género: el apoyo se encuentra entre la fuerza y la resistencia.
(tijeras)

Palancas de segundo género: La resistencia se encuentra entre la fuerza y el
apoyo. (cascanueces)
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
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Palancas de tercer género: la fuerza se encuentra entre el apoyo y la resistencia.
(pinzas)
Def.: Polea. Es una rueda acanalada por la que se desliza una cuerda.

Polea fija: La polea se encuentra fija por su centro y puede girar. En ella la fuerza
es igual a la resistencia. El hecho de que la fuerza cambie de sentido facilita su
aplicación al realizarse hacia abajo (aprovechando la fuerza de la gravedad)

Polea móvil: la polea no se encuentra fija por su centro. Está suspendida por las
cuerdas y asciende y desciende. Cada polea móvil disminuye la fuerza necesaria a
la mitad.

Def.: Polipasto: es un dispositivo compuesto por una polea fija y varias poleas
móviles.
Def.: Torno: Es un cilindro que puede girar sobre su eje y sobre el que puede arrollarse
una cuerda. En él se cumple el equilibrio de momentos.
Fm·bm = Fr·br
Def.: Plano inclinado: Es una superficie inclinada por la que puede deslizarse un cuerpo.
El peso del mismo se descompone en sus dos componentes normal y tangencial. La
fuerza tangencial aplicada por la longitud recorrida es igual al peso del cuerpo por la altura
elevada.
Fm·l=p·h
Tema 6 – Las Fuerzas y sus Efectos.