1 fuerza y movimiento

Fuerza y Movimiento

Jimena Alvarado LeónV de Medicina U. De Chile

Campus Centro

CONCEPTOS GENERALES

Fuerza

“Es cualquier acción o influencia que al actuar sobre un cuerpo es

capaz de cambiar el estado de movimiento de éste.”

Fuerza

• Isaac Newton determinó esta como el producto de la masa por una aceleración.

• Se puede medir con un dinamómetro.

F ma m dvdt

masa por aceleracion

Dinamómetros

Unidades de Fuerza

• Sus unidades se deducen del producto masa por aceleración, o sea:

• Entonces, el Newton es su unidad fundamental en el Sistema Internacional, siendo 1 Newton:

“La fuerza necesaria para provocar una aceleración de 1 m/s2 a un cuerpo de

masa igual a 1 kg.”

1 Newton 1 kg ms

2

Recuerden...

• Análisis Dimensional de la Fuerza:

22

LF m a M M L TT

Fuerza• Es una magnitud derivada y VECTORIAL.• Por lo tanto, se debe indicar su módulo,

dirección y sentido.• Además SIEMPRE debe indicarse su PUNTO

DE APLICACIÓN.

• Ejemplo: Si queremos que el auto de la figura acelere, le podemos aplicar una fuerza ( F1) de 50 newton, 0º , hacia la izquierda…

F1

Fuerza• El vector se representa con SU ORIGEN desde el

CENTRO del móvil, manteniendo todas las características del vector ya señaladas.

F1

• Si se aplica otra fuerza (F2) para detener el auto, de 60 newton en igual dirección pero sentido contrario, se representa así:

F2

• Como resultado EL AUTO SE MUEVE, ¿HACIA DÓNDE CON CADA FUERZA?

PRINCIPIOS DE NEWTON

Isaac Newton (1642 – 1727)

Primera Ley de Newton (Ley de Inercia)

• “Todo cuerpo tiende a mantener su estado, si está en reposo

permanecerá en reposo, y si está en movimiento permanecerá con movimiento rectilíneo uniforme”

Condición de equilibrio de traslación

• El movimiento final del móvil, depende de la suma de todas las fuerzas externas que actúan sobre él (Fuerza Neta, que es una suma VECTORIAL).

• O sea:

F1 F3

F2

F netaFn

Entonces, el cuerpo se mueve según la Fuerza neta,

adquiriendo una aceleración de acuerdo a su masa.

Condición de equilibrio de traslación

• Si la Fuerza Neta es CERO, la aceleración es cero, y la velocidad no cambia, es CONSTANTE; por lo tanto, el movimiento puede ser:– Rectilíneo Uniforme (M.R.U.)– Reposo

F m a 0 La masa NUNCA es

CERO, entonces la aceleración es CERO.

Vf Via 0t

Fuerza

• Si la Fuerza Neta NO es CERO, el móvil tiene aceleración; por lo tanto, el movimiento es UNIFORME VARIADO:

– Uniforme Acelerado (M.U.A.)– Uniforme Retardado (M.U.R.)

F m a 0

Si la aceleración es mayor que cero, es un M.U.A.

Si la aceleración es menor que cero, es un M.U.R.

Segunda Ley de Newton (Ley de Fundamental de la dinámica)

• “Si sobre un cuerpo actúa una fuerza NETA, éste adquiere una aceleración que es proporcional a dicha fuerza, e inversamente proporcional a la masa

inercial del cuerpo”

F m a

Tercera Ley de Newton (Principio de Acción y Reacción)

• “Si un cuerpo A ejerce una fuerza (acción) sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra fuerza (reacción) igual y de sentido

contrario. ”

Como las fuerzas actúan sobre cuerpos diferentes, NO se anulan.

AB BAF F

Ambas tienen igual módulo, pero sentido opuesto. (son vectores opuestos)

F12 F21

m1 a1 m2 a2

1 2