Fuerzas y movimiento: Leyes, aplicaciones y ejemplos
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EL MOVIMIENTO Y LAS FUERZAS
Punto 1: ¿Por qué se mueven los objetos?
Fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o de producir una deformación en él. En el Si se mide en Newton(N).
Punto 1.1 ¿Cómo responden los materiales a las fuerzas?
Según su comportamiento, hay tres tipos de materiales:
- Rígidos: no se deforman cuando la fuerza actúa sobre ellos.
- Elásticos: se deforman cuando se les aplica una fuerza, y recuperan su forma inicial cuando cesa la fuerza.
- Plásticos: se deforman al aplicar una fuerza, pero recuperan su forma cuando la fuerza cesa, quedando deformados.
Punto 1.2: Ley de Hooke, ¿Cómo se comportan los materiales elásticos?
Ley de Hooke: F=k∙x Cuanto mayor es la fuerza aplicada, mayor es el alargamiento.
F=Fuerza(N), k=constante elástica(N/m) y x=alargamiento(m).
La constante elástica depende de la naturaleza de cada muelle, y se puede calcular: k=F/x x=L-Lo L=longitud final, Lo=longitud inicial.
Punto 2: ¿Cómo se miden y se representan las fuerzas?
Punto 2.1 El dinamómetro.
Es un instrumento que consta de un muelle de constante elástica conocida, que lleva asociada una escala (calibrada previamente en Newton) que nos permite medir fuerzas.
Punto 2.2 ¿Cómo representamos las fuerzas?
Las fuerzas se representan con 4 elementos (un vector):
- Punto de aplicación: donde se aplica la fuerza
- El valor numérico: indica la cantidad de fuerza.
- La dirección: indica si es horizontal, vertical o inclinado.
- El sentido: indica hacia donde se dirige.
Punto 2.3 Las fuerzas suman, restan o se componen.
Misma dirección y sentido, se suman. → → F=6+10=16N
Misma dirección y distinto sentido, se restan. ↔ F=6-2=4N
Si forman 90º, se hace Pitágoras: ↑↗ F=√6²+8²=√ 100=10N