fuerza y tipos de fuerza

1. Objetivo
Conocer los conceptos de Fuerza,
Leyes de Newton y tipos de
Fuerza.

2. Fuerzas

3. ¿Qué son las fuerzas?
Es algo que:
Produce deformación
en el objeto que recibe
una fuerza
Produce cambio de
movimiento en el
objeto que recibe
una fuerza
Puede producir
deformación y
cambio de
velocidad al
mismo tiempo

4. Fuerza
En física, fuerza es toda causa capaz de
modificar el estado de reposo o de
movimiento de un cuerpo.

5. Algunas características
Es magnitudes vectoriales
No se poseen, se aplican
Se aplican de un cuerpo a otro
Nunca se encontrará una fuerza aislada
De aquí que se dice: el número de fuerzas en un sistema siempre es par
Se pueden sumar y restar
Su unidad de medida es el Newton, que se abrevia [N]
1 [N] = 1 [kg m/s2
] ¿Qué significa esto?
1 Newton se define como la fuerza necesaria para
proporcionar una aceleración de 1 m/s2
a un objeto de 1 kg de masa.

6. La fuerza no se posee.
Una persona, o una máquina o
cualquier dispositivo que se use
para aplicar fuerza, posee
potencia, desarrolla energía. Pero
de ninguna forma se puede decir
que posee fuerza.
El instrumento con el que se mide
la Fuerza es el dinamómetro.

7. Por ser vectores se representan con una flecha
La flecha tiene origen en el centro de gravedad del objeto que recibe la fuerza
magnitud o
módulo
dirección
sentido
Tienen magnitud o
módulo: es un número y
una unidad de medida.
Por ejemplo: 5 [N]. En la
flecha corresponde a la
medida de su longitud.
Tiene dirección.
en la flecha
corresponde a la
orientación que
tiene.
Tiene sentido: en la
flecha corresponde a lo
que señala la punta.

8. Suma de fuerzas
Cuando sobre un cuerpo
actúan más de una
fuerza, ellas se pueden
sumar.
El resultado se denomina
“fuerza neta” o “fuerza
resultante” ( FR).
Una fuerza neta
provoca los mismos
efectos que el
conjunto de fuerzas a
las que representa.
Dos fuerzas, o más, que se
dirigen hacia en un mismo
sentido se suman. Si se
dirigen en sentidos
contrarios se restan.
F1
F2
F1 F2 FR = F1 + F2
F1F2
F1
F2
FR = F1 - F2

9. Clasificación
De acuerdo a su punto de aplicación
De contacto A distancia
Quien aplica y quien recibe la fuerza
entran en contacto directo. Se tocan
Quien aplica y quien recibe la fuerza
no entran en contacto

10. Ejemplos
• De contacto
- Cuando empujamos un objeto
- Cuando se patea un balón
- Cuando atrapamos un objeto que nos lanzan
A distancia
Fuerza gravedad
Fuerza eléctrica

12. Actividades
• ¿Qué es una fuerza?
• ¿Con que instrumento se mide una fuerza?
• ¿Cómo se clasifican las fuerzas? De 2 ejemplos
de cada una.
• ¿Qué efecto produce una fuerza en un cuerpo?
• ¿Las fuerzas se pueden sumar? De ejemplos
• Nombre a lo menos 3 características de la
fuerza.

13. Leyes de Newton
• 1.Principio de inercia
• 2.Principio de masa
• 3.Principio de acción y reacción

14. Leyes de Newton
Son propuestas por Isaac
Newton el año 1686
Si es que he llegado más lejos que otros,
es porque me subí a hombros de
gigantes

15. Primera ley o Principio de Inercia
Todo cuerpo tiende a permanecer en su estado de movimiento si sobre él no se
aplican fuerzas externas
Fuerza externa: Se refiere
a una fuerza resultante
que cambia el estado de
movimiento del cuerpo.
Inercia: tendencia de un cuerpo a permanecer en el estado
de movimiento en el que se encuentra, sin cambiarlo
Conclusiones a partir del principio de inercia:
Si un cuerpo está en reposo,
continúa en reposo.
Si un cuerpo está moviéndose con
cierta velocidad. Permanece con esa
velocidad, no la modifica.

16. Más sobre la inercia
Se dice que un cuerpo
tiene un movimiento
inercial si tiene una
velocidad uniforme.
Si un vehículo está en
movimiento, sus pasajeros
también lo están. Y si el vehículo
cambia su velocidad, los
pasajeros tenderán a mantener la
velocidad anterior.
Esto puede provocar accidentes.
Por esa razón es obligatorio
utilizar cinturón de seguridad.
Una nave espacial si va con los
motores apagados, se mueve
inercialmente.

18. Segunda ley o Principio de masa
Si a un cuerpo de masa m se le
aplica una fuerza F. El cuerpo
adquiere una aceleración a.
Y se cumple la siguiente relación
matemática:
maF =
Si el cuerpo recibe más de una
fuerza, entonces en la expresión
anterior F será la fuerza resultante.
F
a
F1
F2
F3
F4
F

19. Más sobre la segunda ley
Un cuerpo, antes que reciba
una fuerza F, tiene una
velocidad vi. Esa velocidad
inicial puede ser negativa,
cero o positiva.
Mientras la fuerza actúa el
cuerpo experimenta una
aceleración a.
Durante la aplicación de la
fuerza el cuerpo va
aumentando o
disminuyendo su velocidad.
De modo que al cabo de
cierto tiempo tendrá una
velocidad vf.
vi
a
F
vf





 −
==
t
vv
mmaF
if

20. Y seguimos con la Segunda Ley
Si un cuerpo recibe una
fuerza F, entonces
adquiere una aceleración a
F
a
Si la fuerza se duplica
(2F), la aceleración
también se duplica (2a)
2F
2a
Si la fuerza disminuye a la
mitad, la aceleración también
F/2
a/2
De la expresión F = ma, se deduce todo lo
anterior.
Además, la aceleración que recibe un cuerpo
es directamente proporcional a la fuerza que
recibe e inversamente proporcional a su masa.
Si un cuerpo no recibe fuerza (FR = 0 N),
entonces no acelera y, en consecuencia,
permanece con velocidad constante.

22. Tercera ley o Principio de Acción y Reacción
Toda vez que un cuerpo
ejerce una fuerza sobre otro.
Esa fuerza la denominaremos
“fuerza de acción”.
El segundo reacciona con una
fuerza sobre el primero.
A esta fuerza la
denominaremos “fuerza de
reacción”.

23. Más sobre la acción y la reacción
Las fuerzas de acción (FA) y la de
reacción (FR) son de igual
magnitud.
FA = FR
Tienen la misma dirección, pero
sentidos contrarios.
FR FA
Si se usara notación vectorial, se
tendría:
FA = -FR
Las fuerzas de acción y reacción, pese a que
tienen la misma medida y están en sentidos
opuestos, NO SE ANULAN. Esto es porque
actúan sobre cuerpos diferentes.

25. Tipos de Fuerzas

26. • Fuerza Normal
La fuerza normal es un tipo de fuerza de
contacto ejercida por una superficie sobre
un objeto. Esta actúa perpendicular y hacia
afuera de la superficie.

27. • La fuerza normal no es un par de reacción del peso, sino
una reacción de la superficie a la fuerza que un cuerpo
ejerce sobre ella.

28. Fuerza peso
• El peso es la fuerza que la gravedad de cualquier
planeta ejerce sobre un cuerpo, de acuerdo a la masa
que posee dicho cuerpo. El valor de esta fuerza
depende de variables como:
• La distancia del cuerpo al centro del planeta
• La masa del planeta.
• Esta fuerza es ejercida sin que
haya necesidad de contacto
entre los cuerpos, a esto se le
denomina acción a distancia.

29. • Por esta razón el peso de un mismo cuerpo
cambiará, dependiendo del lugar del universo en el
que se encuentre. Esta es la razón que se dice
que la masa se posee y el peso se ejerce.
• Para calcular el peso de un cuerpo en
la superficie de nuestro planeta,
basta con aplicar la siguiente ecuación:
P= m x g
Donde P representa el peso, m la masa y g la
aceleración de gravedad.

30. • Fuerza de roce
Es la fuerza que se opone al movimiento
en dirección contraria y depende de la
superficie de contacto.
• Coeficiente de roce: μ
• Fuerza normal: N
• Fuerza de roce: f
Depende directamente del tipo de la
superficies y de la fuerza normal

31. Fuerza de roce estático
Es la fuerza de roce que actúa sobre un bloque u objeto en
reposo, esta fuerza es variable y siempre mantiene en
equilibrio las demás fuerzas.

32. Fuerza de roce cinético
Cuando existe una fuerza que es mayor a la fuerza de roce
estática máxima, estamos en presencia de esta fuerza de
roce cinética (fc).
Lo que implica que el bloque está en movimiento sobre una
superficie rugosa.

34. Fuerza Tensión (T)
Es la fuerza que ejerce una cuerda
sobre un cuerpo.
Para resolver los ejercicios de tensión se desprecia la
masa de las .cuerdas

35. Apliquemos lo aprendido