Conceptos Fundamentales de Fuerza y Dinámica en Física
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Conceptos Fundamentales de Fuerza y Dinámica
Definiciones Clave
- Fuerza: toda causa capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo o producir una deformación en él.
- Elasticidad: propiedad general de la materia que permite a los cuerpos deformarse cuando se someten a una fuerza y recuperar su forma inicial.
- Límite de elasticidad: punto donde se deforma completamente un cuerpo.
- Límite de rotura: fuerza máxima que puede soportar un cuerpo sin romperse.
- Rígidos: no cambian de forma.
- Elásticos: recuperan la forma original.
- Plásticos: se deforman permanentemente.
Ley de Hooke
Constante elástica: Dos fuerzas tienen igual valor si, aplicadas a un mismo resorte, producen igual deformación. Para medir la intensidad de la fuerza se usa el dinamómetro (resorte + escala graduada).
Componentes del Vector Fuerza
- Intensidad: valor numérico de F expresado en N.
- Dirección: recta soportada por el vector.
- Sentido: sentido de la punta del vector.
- Punto de aplicación: lugar del cuerpo donde se aplica la fuerza.
Composición de Fuerzas
Es la operación que consiste en determinar la fuerza resultante de otras.
- Misma dirección y sentido: Resultante = F1 + F2
- Misma dirección y sentido contrario: Resultante = F1 - F2
- Concurrentes: F = ...
Principios de la Dinámica
- 1º Principio: Todo cuerpo permanece en reposo mientras no actúe en él una fuerza. Inercia: tendencia de un cuerpo a mantener su estado de reposo o movimiento.
- Interacción: cualquier mecanismo por el que dos o más cuerpos modifican su estado de reposo o movimiento.
- 2º Principio: La aceleración de un cuerpo es proporcional a la fuerza resultante ejercida sobre él, con la misma dirección y sentido que esa fuerza e inversamente proporcional a la masa.
1 Newton = 1 kg m/s2 - 3º Principio: Cuando dos cuerpos interaccionan, las fuerzas que ejercen uno sobre otro tienen el mismo módulo y dirección, y sentidos opuestos. Las fuerzas acción-reacción nunca se anulan entre sí porque actúan en cuerpos distintos.
Peso
Peso: Peso = masa · gravedad (Tierra = 9.8 m/s2)
Fuerzas de Rozamiento
Es aquella fuerza opuesta al movimiento que se manifiesta en la superficie de contacto de dos cuerpos siempre que uno se mueva sobre el otro.
Froz: Froz = µ · Normal (Normal = Peso = m · g)