material para el segundo examen de ciencias setimo año

1. Liceo de Atenas
Departamento de Ciencias
Profesor Ernesto Argüello Castillo
Peso
Analice la siguiente afirmación:
=
Si el peso es igual a una fuerza ¿qué implica esto?
En primer lugar recuerde que la fuerza es cualquier fenómeno que provoque un cambio en el
movimiento de una masa o que esta se deforme. Por lo tanto es correcto suponer que el peso por ser
una fuerza debe aplicarse le también la definición anterior, con los siguientes detalles específicos:
✔ Es un vector y su dirección es hacia el centro del planeta.
Por lo tanto los objetos que estén en la Tierra o cerca de ella serán afectados por el efecto de esta
fuerza, dicho efecto es atracción.
✔ Está fuerza provocará en los objetos un cambio en su velocidad (aceleración) dicha aceleración
es constante y cada planeta presentará una, que se denomina como aceleración de la gravedad.
Para el Tierra el valor es 9,8 m
/s
2
Si un objeto cae cerca de la superficie de la Tierra experimentará un aumento de
velocidad producto de la fuerza de atracción, si la velocidad del objeto es cero,
entonces al transcurrir un segundo la velocidad aumentará a 9,8 m
/s y al cabo del
siguiente segundo la velocidad será 19,6 m
/s ya que la velocidad volverá a aumentar
en 9,8 m
/s y de está forma durante toda la caída.
Se puede decir que en caída la gravedad es positiva ya que va en la misma dirección
que el movimiento.
Cuando un objeto asciende (sube) su velocidad disminuye hasta que en el punto más
alto su velocidad es cero, en este momento el objeto cambia de dirección y empieza a bajar, el valor de
la gravedad en este caso es negativa ya que va en dirección contraria al movimiento.
Peso Fuerza
La aceleración es un cambio en
la velocidad, que puede
presentarse con un aumento de
velocidad o una disminución.
9,8 m
/
s
2
Significa que la velocidad
aumenta o disminuye en 9,8 m
/s
cada segundo
V = 0 m/s
T= 1s
T= 2s
T= 3s
V =9,8 m/s
V = 19.6 m/s
V = 29,4 m/s

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Se define el concepto de peso como la fuerza con la cual la Tierra atrae los objetos hacia su centro. De
esta definición se puede notar claramente que cualquier material que este en la superficie de la Tierra o
cerca de ella experimentará una fuerza de empuje con dirección constante a su centro.
Con respecto a la aceleración de la gravedad, se puede establecer que la magnitud de la misma está
determinada por el planeta o cuerpo celeste donde se analiza el evento, de tal forma que a mayor masa
del planeta mayor efecto de la gravedad. Planetas como Júpiter o Saturno presentan masas muy
grandes y por lo tanto aceleración de gran magnitud.
En este caso la aceleración es
mayor por el tamaño del planeta
Trabajo
El trabajo desde un punto de vista práctico se considera como cualquier esfuerzo que se realice como
por ejemplo cortar madera, limpiar el piso o cualquier otra labor cotidiana. Pero desde un punto de
vista físico el trabajo se asocia con la aplicación de una fuerza.
Por lo tanto se considerará como trabajo al efecto que hace una fuerza para desplazar un objeto,
siempre y cuando la fuerza sea paralela al desplazamiento.
En el caso 1 se puede notar que tanto la fuerza (F) como el desplazamiento (d) presentan la misma
dirección además de ser paralelos, de tal forma que la fuerza realiza trabajo al mover el bloque.
Pero en el caso 2 la fuerza es perpendicular al desplazamiento, no hace trabajo aunque el bloque se
mueve no lo hace por efecto de la fuerza perpendicular.
Matemáticamente el trabajo se define con la fórmula:
w representa al trabajo realizado, F es la fuerza aplicada y d representa al
desplazamiento para efectos de este tema consideraremos al desplazamiento
como la distancia recorrida.
La unidad de medida para el trabajo es el Joule, (J) es una unidad compuesta formada por
unidades de aceleración y masa.
kg⋅m
2
s
2
Por ejemplo:
Valores de aceleración para el
sistema solar
Mercurio: 2.78 m/s²
Venus: 8.87 m/s²
Tierra: 9. 78 m/s²
Luna: 1.62 m/s²
Marte: 3.72 m/s²
Jupiter: 22.88 m/s²
Saturno: 9.05 m/s²
Urano: 7.77 m/s²
Neptuno: 11 m/s²
Plutón: 0.4 m/s²
F
d d
FCaso 1 Caso 2
Recordar entonces:
El trabajo se efectua
cuando hay movimiento y
cuando la fuerza que lo
propicia sea paralela al
desplazamiento
w=F×d

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Si una fuerza de 100 N se aplica sobre un objeto y lo mueve 10 metros en la dirección del
desplazamiento, cual es el trabajo realizado por esa fuerza?
En este caso se pude establecer:
w = 100 N . 10 m
w = 1000 J
Maquinas
Todo dispositivo con el cual se logre realizar un trabajo en forma eficaz, o aplicando una menor fuerza
para realizarlo se denomina máquina.
Según la presencia de puntos de apoyo la máquina puede ser simple (un solo punto de apoyo) o
compuesta (varios).
Palancas
la palanca es un dispositivo formado por una barra rígida apoyada en un punto sobre el cual la barra
gira, en un extremo se aplica una pequeña fuerza (fuerza de potencia) con la cual se logra vencer una
fuerza mayor (fuerza de resistencia).
Componentes de una palanca
En una palanca se presenta el principio de equilibrio, que consiste en una ecuación que asocia las
fuerzas con sus respectivos brazos:
Bp x Fp = Br x Fr
En donde Bp es brazo de potencia es la longitud que va del punto de apoyo a la fuerza de potencia, Fp
fuerza de potencia que consiste en la fuerza que se aplica para realizar el trabajo, Br es el brazo de
resistencia es la longitud que va del punto de apoyo a la fuerza de resistencia, Fr es la fuerza de
resistencia que consiste en la fuerza que hay que vencer o el peso del objeto que hay que mover.
w=F×d
Brazo de
resistencia
El esquema ejemplifica la forma de aplicar una
palanca, si el brazo de potencia es lo suficientemente
largo la fuerza empleada puede ser de pequeña
magnitud pero con ella se puede mover una fuerza
muy grande.
Se aplica el principio de equilibrio Bp x Fp = Br x Fr
Fuerza de resistencia
Brazo de
potencia
Fuerza de potencia
Punto de
apoyo

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Clasificación de palancas
Primer género
Son aquellas que presentan el punto de apoyo o fulcro en el centro, son las más comunes, entre ellas
tenemos las tijeras, y alicates.
Segundo género
En ellas la fuerza de resistencia está en el centro, entre el punto de apoyo y la fuerza de resistencia.
El caso más representativo es el carretillo
Tercer género
En ellas la fuerza de potencia esta entre el punto de apoyo y la fuerza de resistencia.
Algunas palancas resultan de la combinación de barias palancas, en este caso se les denomina
múltiples, son muy eficientes un ejemplo de ellas es el cortauñas
Otras maquinas simples
Plano inclinado
Consiste en una rampa o inclinación de la superficie, que permite rodar o arrastrar un objeto a una
altura mayor, para utilizarlo se debe tener en cuenta que entre menor sea el ángulo de inclinación más
eficiente será el trabajo aunque se deba recorrer una distancia mayor para alcanzar la altura deseada.

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Una aplicación del plano inclinado es el tornillo, donde la rosca es un plano inclinado en espiral sobre
un eje cilíndrico, muy importante sobre todo porque con el se pueden enlazar o unir maquinas para
mover objetos por ejemplo las maquinas de moler maíz donde se emplea un tornillo sin fin que es el
que mueve los granos.
Si se colocan dos planos inclinados juntos se obtiene una cuña, una maquina que sirve para cortar,
entre más pequeño sea el ángulo más afilado será la cuña, un ejemplo de la misma es el cuchillo.
Poleas
La polea es una rueda acanalada en su periferia, diseñada para permitir que una cuerda, cable, correa o
cadena esté en contacto con el canal. Debido a la fricción entre el canal y la cuerda o correa, la polea
puede girar alrededor de su eje.
Este dispositivo permite elevar objetos.
En la construcción de las pirámides de
Egipto, se supone que usaron enormes
cantidades de tierra para elaborar el
plano inclinado, con el cual subir los
materiales de construcción

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Hay dos tipos que son la polea simple en la cual solo hay una rueda con su respectivo eje. Y la polea
compuesta en la cual se conectan dos o más ruedas, con este dispositivo se puede lograr levantar
objetos muy pesados.
Torno
La palabra "torno" se utiliza para denominar tanto a la máquina simple, como al torno de alfarería o de
hilado.
El torno o malacate es una máquina simple utilizada para elevar cargas. Esta constituido por un cilindro
horizontal o tambor dispuesto sobre dos soportes y que puede girar alrededor de su eje por la acción de
una manivela o manubrio. En el cilindro se arrolla una cuerda de la que pende la carga que se ha de
levantar.