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fuerza basica

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  • 1. Se han definido la fuerza como una cantidad vectorial yse dice que es la interacción entre dos o mas objetos,capaz de hacer variar su estado de reposo o demovimiento. La fuerza también puede producirdeformación de los mismos.
  • 2. Sistema Internacional:La unidad de fuerza en el sistema internacional es elNEWTON (N). El Newton es la fuerza que aplicada a uncuerpo de un Kilo de masa, hace que adquiera unaaceleración de un metro sobre segundo (m/s):kg • m /s2
  • 3. Sistema Cegesimal:La fuerza también se expresa en el sistema cegesimal.En este sistema la unida de fuerza es la DINA (d) la cualaplicada a u cuerpo de un gramo de masa hace quetenga una aceleración de un centímetro por segundo alcuadrado:g.cm/s2
  • 4. Otras unidades de fuerza son el KILOGRAMO FUERZA(KGF):9.8N = 1KGF;980d= 1GF
  • 5. La fuerza se puede hallar aplicando la ecuación deNewton tal cual la define como:F= m * a-F= Fuerza-M= Masa-A= Aceleración
  • 6.  La fuerza se puede clasificar como:-FUERZA DE CONTACTO-FUERZA DE CAMPO.
  • 7. Las fuerzas de contacto son aquellas que se presentandebido a la interacción de 2 o mas cuerpos. Entre ellaspodemos enumerar:-Fuerza normal-Fuerza de tensión-Fuerza de peso-Fuerza de fricción o rozamiento-Fuerza elástica
  • 8. -Se representa con la letra (n) y es la fuerza que aparececuando hay contacto entre 2 superficies. Esta fuerza essiempre perpendicular a la superficie
  • 9. -Se representa con la letra (t) y es la fuerza que aparececuando existe cuerdas sosteniendo un cuerpo donde lamasa de la cuerda es depreciable comparada con la delobjeto. Esta tensión es igual a través de toda la cuerda.
  • 10. -Se representa con la letra (w) y es esta fuerza la queaparece cuando una superficie se coloca o se ejerce unafuerza
  • 11. -Se representa con la letra (Fr) y es la fuerzaexistente entre la superficie y se representa cuandola superficie no son lisas. Matemáticamente estafuerza se puede representar con la siguienteecuación:Fr= m . NFr= fuerza de fricción o rozamientom= coeficiente de rozamienton= fuerza normal
  • 12. -La fuerza de fricción o rozamiento se puede clasificarcomo:-Fuerza de fricción o rozamiento estático-Fuerza de fricción o rozamiento sinetico
  • 13. -Dicha fuerza se presenta cuando los cuerpos están enreposo y su ecuación representativa seria:Fe= Me . NFe= Fuerza de fricción o rozamiento estáticoMe= coeficiente de rozamiento estáticoN= Fuerza normal
  • 14. -Dicha fuerza se presenta cuando hay movimientorelativo entre los cuerpos y se ecuación es:Fc= Mc . NFc= Fuerza de fricción o rozamiento sineticoMc= Contaste de rozamiento sineticoN= Fuerza normal
  • 15. -Es la fuerza que aparece cuando hay cuerpos sujetadosa resortes y su expresión matemática se conoce comoLEY DE HOOKEFe= kFe= Fuerza elásticak= Constante del resortex= Variación de longitud
  • 16. -El campo lo entendemos como una modificación operturbación del espacio producido por un cuerpo queactúa sobre todos los objetos cercanos a el.-La tierra posee la propiedad de atraer todos los cuerposcerca de ella hacia el centro por la fuerza de gravedad,esta quiere decir que el centro de la tierra posee unafuerza de gravitacional.
  • 17. -Las fuerzas de campo se puede clasificar como:-Fuerza electromagnética-Fuerza nuclear-Fuerza nuclear fuerte-Fuerza nuclear débil
  • 18. -Es aquella que se da entre la interacción de doscuerpos y esta puede ser magnética o eléctrica. Unejemplo de fuerza magnética cuando frotamos el peine ydespués lo acercamos a nuestro cabello.
  • 19. -La fuerza nuclear es aquella que se da en el interior delátomo donde hay una estabilidad del núcleo. Esta fuerzaes electromagnética y de un alcancé mas corto.
  • 20. -La fuerza nuclear fuerte se manifiesta en la atracción a muycortas distancias de las partículas sensibles a dicha fuerza (noson todas ), protones y neutrones que conforman los núcleosatómicos son sensibles a la fuerza nuclear fuerte, los electronesen cambio no-La fuerte fuerte actúa cuando las partículas estánprácticamente en contacto entre ellas (distancias del orden de10-¹³ cm) a diferencia de la fuerza eléctrica, que si biendisminuye con la distancia se manifiesta hasta el infinito, adistancias mayores a la anotada la fuerza fuerte no actúa, sinembargo cuando lo hace se manifiesta con grandesprendimiento energía (por ejemplo cuando los protones seunen en la fusión nuclear)
  • 21. -La fuerza nuclear débil es la que "menos se parece"a una fuerza, efectivamente en los experimentos laacción de la fuerza nuclear débil se detecta como uncambio de identidad de las partículas neutrón oprotón
  • 22. -Un diagrama de cuerpo libre es la representaciónvectorial de todas las fuerzas que actúa sobre ella. Lasprincipales fuerzas que podemos representar son elpeso, la normal, la tensión y rozamiento.-El peso se expresa como el producto de la masa por lagravedad: W=M.G (G=9.8M/S2 )
  • 23. -Realizamos un esquema de la situación planteada yescribimos las condiciones del problema.-A partir de la ilustración anterior trazamos el diagramade cuerpo libre para cada objeto. Dibujamos un eje decoordenadas y mostramos todas las fuerzas que actúansobre cada objeto.
  • 24. -Encontramos los componentes rectangulares de lasfuerzas e inclinamos los datos desconocidos.-Tenemos presente que debemos plantear el mismonumero de ecuaciones que incógnitas para así solucionarel problema.
  • 25. -Durante siglos se estudio y se analizo el movimiento delos cuerpos, hasta el siglo XVII se le acredita a ISACCNEWTON la teoría del movimiento de los cuerpos.-Un cuerpo se dice que esta en equilibrio de translacióncuando la suma de todas sus fuerzas es igual a cero y lacual se representa así:F1 + F2 + F3= 0
  • 26. -Se define como la fuerza resultante que opera sobre uncuerpo sin importar las dimensiones, el volumen o lageometría del cuerpo. A esta clase de cuerpos que setoman como si fueran una sola partícula se les llamaOBJETO PUNTUAL.-La fuerza neta que actúa sobre un cuerpo y su resultadoes cero se dicen que están equilibradas.
  • 27. -Después de muchas observaciones sobre cuerpos que permanecenen reposo o en movimiento continuo, newton realizo una formalizacióny formulo su primera ley a la cual le llamo LEY DE INERCIA, la cual seexpresa así: TODO CUERPO SE MANTIENE EN SU ESTADO DEREPOSO O EN MOVIMIENTO RECTILINIO UNIFORME MIENTRASNO SE LE APLIQUE UNA FUERZA EXTERNA QUE LO OBLIGUE ACAMBIAR DICHO ESTADO.-Esto significa que cuando en un cuerpo la fuerza neta esta equilibradael cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento convelocidad constante
  • 28. -Si sobre un objeto A actúa una fuerza debida a uncuerpo B la fuerza de B adoptara en el cuerpo A de igualmagnitud y en dirección contraria.Fab= - Fba Fba = -FabTodo cuerpo se mantiene en su estado de reposo o demovimiento rectilíneo uniforme mientras no se le apliqueuna fuerza externa que lo obligue a cambiar dichoestado.
  • 29.  Las dos leyes de Newton, antes estudiadasson varias para los cuerpos que están enreposo o en movimiento rectilíneouniforme. A continuación veremos la segunda ley deNewton que hace referencia a la fuerza noequilibradas.
  • 30. -La II ley de Newton dice que si duplicamos la fuerza, laaceleración también se duplicaría, pero si duplicamos lamasa, la aceleración se reduce a la mitad por lo tanto lopodemos representar así:-A= f/m f= fuerzam=f/m m= masaf=m*a a= aceleración-La aceleración de un objeto es directamenteproporcional a la fuerza neta aplicada e inversamenteproporcional a su masa.
  • 31. -Cuando un objeto realiza un movimiento con rapidezconstante que describe una trayectoria circular decimosque el objeto efectúa un movimiento circular uniforme.-En un movimiento circular la velocidad lineal no esconstante ya que cambia de dirección en cada punto dela trayectoria circular, como consecuencia de esto segenera una aceleración regida hacia el centro del circulollamada ACELERACION CENTRIPETA.
  • 32. -Esta aceleración hace necesaria una fuerza netallamada fuerza centrípeta. Según la segunda ley denewton esta fuerza se puede expresar como:Fc= m * acFc= Fuerza centrípetaM= masaAc= Aceleración centrípeta
  • 33. -Isaac Newton asumio en una de sus experencias que elsol ejerce una fuerza sobre cada uno de los planetas loque le permite a estos mantener su trayectorio alrededorde el.-Dicho resultado se conoce como ley de gravitacionuniversal y se lee asi:-La fuerza de dos objetos M1 y M2 es directamenteproporcional a sus masas e inversamente proporcional alcuadrado de sus distancias, su ecuacio es asi:
  • 34. -F*g=-g.m1*m2/r2-Fg=fuerza gravitacional-G= constante de gravitación-M1,m2= masas-R=radio

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