GUÍA N° 8 CIENCIAS
GUÍA N° 7 CIENCIAS
GUÍA N° 6 CIENCIAS
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GUÍA N°5 DE CIENCIAS
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GUÍA N° 4 DE CIENCIAS
APLICACIONES
DEL PRINCIPIO DE PASCAL
Una
máquina hidráulica es un aparato que
funciona a partir del principio de que los líquidos son incompresibles. Según
dicho principio, este se transmite por igual a todos los puntos de los
líquidos. En las máquinas hidráulicas se producen variaciones en las áreas y se
multiplica así la fuerza.
Máquinas
neumáticas: funcionan bajo el principio de la
capacidad de comprensión del aire. Si se aplica una fuerza sobre un pistón que
almacena aire comprimido en una cámara.
Prensa
hidráulica: es una máquina que funciona con el principio
de Pascal y se utiliza para elevar grandes pesos. Consta de dos cilindros con
diferente área en su base, cada uno dotado de un pistón y un émbolo, y
comunicados entre sí por un conducto que se llena de líquido, generalmente
espeso.
Si
el embolo del área menor A1 , ejerce una fuerza F1
que se transmite por igual a todo el líquido, hasta la superficie del pistón de
área mayor A2 de acuerdo con el principio de
Pascal, la presión en las dos superficies es igual; se aplica, por lo tanto, la
expresión P1 = P2.
Ejemplo: un pistón de 2
500 cm² de área soporta una fuerza de 10N. ¿Qué peso puede ser levantado por el
otro pistón que tiene un área de un metro cuadrado? Tomándose en cuenta que un
metro cuadrado tiene 10 000 cm2
Datos
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Fórmula
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Operación
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A1 = 2 500 cm²
A2 = 1 m² = 10 000
cm²
F1 = 10 N
F2 = ?
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F2= F1 . A2/A1
|
F2= 10N. 10000cm²/2500cm²
F2= 40N
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De acuerdo con esto es
posible levantar 40 N al usar una prensa hidráulica aplicando una fuerza de 10
N.
PRINCIPIO
DE ARQUÍMEDES
Una piedra o cualquier objeto
sumergido en el agua aparentemente tiene un peso menor que el real. Al suspender
un objeto en un dinamómetro y luego se sumerge en agua, se observa que la
medida de la fuerza ejercida sobre el dinamómetro disminuye. Esto significa que
el agua ha ejercido una fuerza sobre el objeto suspendido.
La fuerza que
experimentan los cuerpos sumergidos en un fluido (liquido o gas) se llama: empuje y está dirigida de abajo hacia
arriba, en sentido contrario a la fuerza de gravedad. El empuje depende de la
densidad del fluido y volumen.
Arquímedes:
(287
– 212 a. C.) descubrió este principio, a raíz de esto, más tarde Arquímedes
enunció su principio:
“Al sumergir
total o parcial un cuerpo en un fluido experimenta una fuerza adicional vertical
dirigida de abajo hacia arriba y la
magnitud de la fuerza siempre es igual al peso del fluido desalojado”
|
Puesto
que la masa del líquido desplazado es igual a:
m
= D
(fluido) V (volumen desplazado)
Al
multiplicar por la aceleración de la gravedad (g), se obtiene la siguiente
expresión:
F (empuje) = D
(fluido) x V
(volumen
desplazado) x g (gravedad)
PESO
APARENTE Y EMPUJE
Los líquidos ejercen una
fuerza perpendicular sobre las caras de un sólido que se sumergen en él. Por el
contrario, en la dirección vertical las fuerzas no se equilibran por que la
fuerza que se ejerce en la parte superior es menor que la que se ejerce en la
parte inferior, debido a la presión.
La relación entre el peso del objeto y la
fuerza de empuje es lo que determina el comportamiento del objeto dentro del
fluido.
a)
si el empuje es menor, se hunde.
b) si
el empuje es igual, este queda en equilibrio.
c) si su empuje es mayor, el cuerpo flota.
Para
calcular el valor del cuerpo aparente que tienen los cuerpos sumergidos en un
fluido se utiliza la relación:
Peso
aparente = Peso real - Empuje
P
apa
= P real
- E
Ejemplo: si un cuerpo pesa dentro del agua
65 N, y se conoce que el empuje es de 12 N, ¿Cuál es el peso real del objeto?
Datos
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Fórmula
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Operación
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P apa = 65 N
E
= 12 N
P real = ?
|
P apa = P real
- E
P real = P apa +
E
|
P real = 65 N + 12 N
P real = 77 N
|
Aplicaciones
del principio de Arquímedes
Una
de las principales aplicaciones del principio de Arquímedes se observa en
vehículos usados para el transporte fluvial. Grandes embarcaciones cruzan los océanos
y surcan los mares llenas de petróleo o con carga de mercancías. Para que el
cuerpo flote en el agua debe ser en promedio menos denso que ella. Para
compensar la mayor densidad del hierro y de los otros materiales, el barco debe
ser provisto de cámaras de aire que hacen que la densidad total del barco sea
menor que el agua.
Actividad: Explica qué sucede físicamente
cuando se presenta cada una de las siguientes situaciones:
§ Que sucede si se
coloca un trozo de parafina (cera de vela) dentro de un recipiente lleno de
agua.
§ Por qué una
tabla de madera flota en la superficie del agua.
§ Que sucede si se
infla un globo de helio y se deja libre.
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GUÍA N° 7 CIENCIAS
Unidad N° 4
La presión en líquidos y gases
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PRESIÓN,
COMPRESIBILIDAD Y SUS APLICACIONES
La
presión en líquidos y gases
Se
denomina fluidos a las sustancias
que tienen propiedades de fluir, es decir, moverse en recorridos indefinidos en
forma libre. En los fluidos las moléculas poseen poca fuerza de atracción por
lo que se encuentran más separadas que en los sólidos. Los líquidos y gases son
fluidos y, hasta cierto punto plasma (para la Biología, plasma es la parte
líquida de los fluidos sanguíneo, en
Física es un estado de
agregación de la materia, similar al estado gaseoso) ya que no tienen forma
definida.
Presión
hidrostática: el agua y todos los líquidos ejercen una presión debido a su
propio peso.
Una presión es una magnitud escalar que relaciona una fuerza
perpendicular F aplicada sobre una
superficie y el área de la misma:
La
presión ejercida por un fluido en equilibrio estático (reposo) se denomina:
presión hidrostática. La fuerza F
que soporta esa superficie es el peso de la columna de líquido que hay por
encima, es decir:
F
= peso = m x g
( m = masa )
( g = gravedad )
La
ecuación P = d x g x h recibe el nombre de ecuación fundamental de la
hidrostática
d= densidad
( g = gravedad
= 9.8m/s² ) ( h = altura )
PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
En la superficie de la
Tierra, los seres vivos que las habitan y todos los objetos que están sobre
ella, soportan sobre su estructura el peso del aire que hay en la atmosfera. La
atmosfera ejerce sobre la superficie del planeta una fuerza llamada presión atmosférica, ocasionada por el
peso del aire. Esta presión se define como el peso de la columna de aire por unidad de superficie. La presión
atmosférica se manifiesta en muchas ocasiones: al extraer el aire del interior
de un recipiente plástico, este se aplasta y las paredes laterales tratan de
juntarse.
Presión
en sólidos: Además de los diversos estados en que se
encuentra la materia, es importante estudiar qué efectos causa ejercer una
fuerza sobre los cuerpos.
La
presión ejercida es directamente proporcional a la fuerza aplicada
perpendicularmente. La presión es inversamente proporcional a la superficie
del área de contacto.
A mayor
área de contacto, se ejerce menor presión; a menor área de contacto, se
ejerce mayor presión.
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La presión:
es la fuerza que ejerce en un área determinada, los efectos de una fuerza
determinada es diferente si actúa sobre una superficie pequeña o una grande. La
presión matemática para calcular la presión es:
Donde:
F = fuerza perpendicular al área ( N )
A =
área ( m²)
P =
presión ( Pa ) ; Pa = Pascal o Pascales
Ejemplos:
1. Si
el ladrillo pesa 35 N, y está apoyado sobre los lados 8 cm x 20 cm, ¿ qué
presión ejerce sobre su base?
Datos
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Fórmula
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Operaciones
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Peso
= Fuerza = 35 N
A
= 8 cm x 20 cm
A
= 160 cm² = 0.016 m²
P
= ?
|
P = F/A
|
P = 35N / 0.016 m 2
P = 2187. 5 Pa
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2. ¿Cuánto
debe valer el área para que una fuerza de 3 000 N ejerza una presión de 60 000 Pa?
Datos
|
Fórmula
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Operación
|
F
= 3 000N
P
= 60 000 Pa
A
= ?
|
A = F / P
|
A = 3 000N / 60 000 Pa
A = 0.05 m²
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PRINCIPIO
DE PASCAL
La presión ejercida sobre
un líquido se transmite por igual a todos puntos del líquido y a las paredes
del recipiente que lo contiene. Este hecho fue estudiado por Blaise Pascal (1623 – 1662) quien
formuló esta propiedad en un enunciado que se conoce como: Principio de Pascal.
Un
fluido se encuentra confinado en un cilindro provisto de un émbolo. Cuando se
ejerce una fuerza sobre el émbolo, la presión ejercida sobre el líquido se
transmite con igual intensidad a todos los puntos del fluido.
De
esta forma, en el punto A, la presión será igual a la suma de la presión
hidrostática, debido al propio peso del fluido y la presión adicional
ejercida por el émbolo.
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El principio de Pascal es
fundamental en numerosas aplicaciones tecnológicas como: gatos hidráulicos, grúas, excavadoras, sistemas de frenos en
automóviles, sillas odontológicas, etc. En general, estas máquinas reciben
el nombre de: máquinas hidráulicas.
Actividad:
Cuando
la sangre circula por las arterias, ejerce presión sobre sus paredes, cuando
el corazón se contrae ejerce presión en las paredes de los vasos sanguíneos.
Investiga
cómo afecta a la presión arterial una dieta con exceso de grasas de origen
animal.
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GUÍA N° 6 CIENCIAS
TRABAJO ENERGÍA Y
POTENCIA
El trabajo es la forma de transferir energía de un
cuerpo a otro, el resultado de esta transferencia de energía se manifiesta en
forma de movimiento, que se da en el cuerpo al que se le transfiere la energía.
Para determinar el trabajo ( W) realizado sobre un cuerpo simplemente se debe
conocer la cantidad de fuerza aplicada (F) al cuerpo y la distancia (d) que fue
desplazado; el desplazamiento debe ser en dirección de la fuerza, es decir: W = F
. d
Según el Sistema
Internacional de Unidades el trabajo se mide en Joules. Un Joule equivale al
trabajo necesario para desplazar un cuerpo con una fuerza de 1N una distancia
de 1m.
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Cuando un jugador
de fútbol americano transporta el balón, actúan dos fuerzas sobre este: el peso
del balón y la fuerza que el jugador ejerce hacia arriba.
Ejercicio
Calcula el trabajo que realiza un deportista cuando: levanta una
barra de 50 kg a una altura de 2 m.
Se aplica F = m . g = 50 kg * 9.8 m/s² = 490N
Entonces el trabajo W = F . d = 490 N * 2 m = 980J
Energía posee una definición que está basada en
la capacidad de as sistema de realizar una actividad. En concreto, la energía
es la capacidad de un cuerpo o sistema de realizar un trabajo, de transferir
energía, producto de ello existe un cambio en el o en otros cuerpos.
Existen
dos tipos de energía:
§ La energía cinética: es aquella que poses un cuerpo en
virtud de su movimiento relativo. Y
§ La energía potencial: la cual está
asociada a la posición del objeto.
La potencia es la rapidez con que se realiza un
trabajo, por lo que la potencia dependerá tanto del trabajo realizado y el
tiempo empleado pan realizar dicho trabajo.
P = W/T ; Como podemos observar la potencia es
medida en J/s. A este se le denomina vatio.
Daniel se prepara para levantar pesas, ejerce
una fuerza de 100N ( Newton) para levantarlo 2 metros a partir del suelo, y el
tiempo que tarda es de 2 segundos.
CONSERVACIÓN Y
TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA
Muchas personas
asocian la idea de energía con el movimiento. Pero la anergia puede
manifestarse de muchas maneras. Así, muchos cuerpos almacenan energía debido a
su configuración interna (fuerzas de atracción entre sus átomos, etc.): tienen energía
química.
La energía puede
transformarse de un tipo a otro; es algo que ocurre continuamente en la naturaleza.
Por ejemplo, el Sol proporciona a las plantas energía luminosa. Estas las
convierten, tras una serie de transformaciones, en energía química que forma
parte de sustancias que sirven de alimento a las personas.
Conservación de la
energía
Cuando el
deportista deja caer las pesas desde el sitio en el que las mantuvo quietas, la
altura disminuye y, en consecuencia, disminuye la energía potencial
gravitacional.
Simultáneamente,
con la disminución de la energía potencial gravitacional, la rapidez aumenta,
es decir que la energía cinética.
Ley de la conservación de la energía
“La
energía no se crea ni se destruye, solo se transforma por lo que la energía
total se conserva”
|
Transformación de
la energía
Como hemos visto
la energía se transforma, en el proceso de transformación parte de la energía
se "pierde" (realmente se transforma) en forma de calor. Tenemos
ejemplos de transformación de energía en calor:
Energía
eléctrica:
La energía eléctrica, al pasar por el bombillo, calienta a su vez el
filamento, por lo que la energía no solo se transforma en luz sino también en
calor, irradiado por el bombillo.
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Energía química:
La
combustión es uno de varios resultados de una reacción química, esta puede
ser de dos o más elementos.
Nuevamente,
la energía es transformada en calor
|
Energía mecánica: también suele
transformarse en calor debido a fuerzas de choque o rozamiento.
Al
lijar madera podemos comprobar que existe una transformación de la energía en
calor, esto es en la superficie de la madera.
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Actividad:
ü Describa una
situación con la que afirmaría que la energía simplemente se transforma.
ü Escribe la
diferencia entre cada pareja de conceptos
§
Fuerza y energía
§
Energía y trabajo
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GUÍA N°5 DE CIENCIAS
LEYES
DE NEWTON
La mayoría de los sucesos naturales, como la fricción
de los objetos, la caída libre de una piedra o el lanzamiento de una pelota, se
explica por medio de un conjunto de leyes que relacionan los conceptos de
fuerzas, desplazamientos, velocidad, aceleración y masa. Este conjunto de leyes
y relaciones sobre interacciones de los cuerpos y sus efectos constituye la
parte de la física moderna.
La física
se podría deducir en 3 principios básicos:
- Ley de la Inercia.
- Ley de la fuerza
- Ley de Acción-Reacción.
A inicios
del siglo XVII. El filósofo, matemático y físico italiano Galileo Galilei (1564-1642)
realizo una serie de experimentos con el fin de estudiar el movimiento de los cuerpos , mediante la observación.
Con base
en los trabajos de Galileo, el científico inglés Isaac Newton planteo las leyes
del movimiento en las que interpreto como se relacionan las fuerzas que actúan
sobre un cuerpo.
Primera Ley de Newton o Ley de Inercia
"Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo
uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él."
La primera ley de Newton, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro,
este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad
constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
Segunda Ley de Newton o Ley de la
fuerza
Porque se mueven
las cosas? Un cuerpo no se mueve si no es empujado o se tira de él. Lo que
empuja o tira un cuerpo se llama:
fuerza
La segunda ley de newton
establece la relación de fuerza que se aplica a un cuerpo, la aceleración y su
masa.
Y se representa así:
Donde la masa “m” se expresa en
kilogramos y la aceleración
“Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste
acelera. Dicha aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su
intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve”.
Por
ejemplo: cuando se aplica una fuerza de 20N, el objeto experimenta una
aceleración de 1m/s², es decir que en 5 segundos, su rapidez cambia a 5 m/s.
Cuando se
aplica una fuerza de 40N, sobre un objeto de 20 Kg de masa, el objeto
experimenta una aceleración de 2 m/s², lo cual significa que su rapidez en 5
segundos presenta un cambio de 10 m/s
Tercera
Ley de Newton o Ley de Acción-Reacción
Tal como comentamos al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son el
resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice
que si "Un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza
sobre A otra acción igual y de sentido contrario".
Actividad:
1. Un patinador de 75 Kg que se encuentra en reposo empuja a otro
patinador de 50 Kg, que también se encuentra en reposo, con una fuerza de 100
N.
a) ¿Qué fuerzas actúan sobre cada uno de los patinadores?
b) Explica que sucede a cada patinador
teniendo en cuenta cada una de la leyes de Newton
2. La rapidez máxima de un automóvil permitida en las avenidas principales
de El Salvador es de 50Km/h. si viajas en automóvil y este se detiene
repentinamente, es probable que sientas que tu cuerpo se desplaza hacia
adelante. De igual forma, si estas en un automóvil y este inicia su
movimiento de forma repentina, sientes que tu cuerpo se desplaza hacia atrás.
a) ¿A qué se deben estas dos situaciones?
b) ¿Porque crees que es importante utilizar cinturón de seguridad?
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GUÍA N° 4 DE CIENCIAS
MEDICIÓN VECTORIAL DE
LA FUERZA
Las magnitudes son
propiedades de los cuerpos que pueden ser medidas. Caracterizan a los cuerpos y
a los fenómenos naturales. Las magnitudes pueden ser cantidades escalares o vectoriales.
Una cantidad escalar se expresa por un número y una unidad. Por ejemplo,
el número de libros en una mochila. Al decir cinco libros, se tiene una idea
clara de la información requerida. Otros ejemplos de cantidades escalares son
el tiempo, masa, volumen, densidad y
temperatura.
Las cantidades vectoriales se expresan con un número, una unidad de
medida, dirección y sentido. La
velocidad, el desplazamiento y la fuerza son cantidades vectoriales. El
efecto que produce una fuerza sobre un cuerpo depende de la magnitud, dirección
sentido y punto de aplicación.
Sistema de fuerzas: Un
cuerpo está sometido a una composición
de fuerzas cuando varias fuerzas actúan a la vez sobre él. El efecto conjunto
de todas las fuerzas se llama resultante
y se representa por una mínima fuerza, que hace el efecto de todas juntas. La fuerza resultante produce por si sola el
mismo efecto que el conjunto de fuerzas que actúan sobre un cuerpo. R = Ʃ fuerzas
Las fuerzas se suman cuando se aplican en la
misma dirección. Se restan cuando están en direcciones contrarias.
Fuerzas de la
misma dirección y sentido. La suma de varias fuerzas de la misma dirección y
sentido es otra fuerza que tiene la misma dirección y sentido, y cuya
intensidad es la suma de las intensidades.
|
|
Fuerzas de la
misma dirección y sentido opuesto. La suma de dos fuerzas de igual
dirección y sentido opuesto es otra fuerza de la misma dirección, cuyo
sentido es el de la mayor y su intensidad es la diferencia de las
intensidades
|
|
Fuerzas de
origen común y direcciones perpendiculares. La fuerza resultante es la
diagonal del paralelogramo formado por el extremo de cada una de las fuerzas
y sumando una paralela a la otra fuerza. Como las fuerzas son perpendiculares
entre sí, pueden considerarse como catetos de un triángulo rectángulo, del
que la resultante es la hipotenusa. Por ello, se puede aplicar el teorema de
Pitágoras, el cual expresa que la suma de los cuadrados de los catetos es
igual al cuadrado de la hipotenusa.
|
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Representación gráfica de un sistema de fuerzas
Las fuerzas que actúan sobre un objeto
se representan por medio de vectores que ayudan a determinar las características
de su movimiento.
Vector fuerza se representa
mediante una flecha de tamaño proporcional a su módulo. Su dirección y
sentido coinciden con la dirección y sentido de la fuerza.
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Un diagrama vectorial, o
diagrama de cuerpo libre, facilita el estudio de las fuerzas que actúan sobre
un cuerpo. Para representar el diagrama se dibuja un sistema de coordenadas
cuyo origen se localiza en el centro del objeto que recibe la acción. Desde ese
punto, se dibuja, como flechas, todas las fuerzas ejercidas sobre el cuerpo.
En
dirección vertical (Eje Y) es el peso ejercido por la gravedad,
hacia abajo y la fuerza normal ejercida por el suelo, hacia arriba. Ambas
fuerzas se encuentran en equilibrio.
En
dirección horizontal (Eje x) Es la fuerza de rozamiento,
que actúa en contra del movimiento, y la fuerza de avance, dirigida hacia
delante.
Fuerza neta es la resultante de la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan
sobre el objeto.
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LEY DE HOOKE
Al aplicar una fuerza a un cuerpo elástico, experimenta una deformación cuya magnitud es proporcional a la intensidad de la fuerza. El grado de estiramiento de un cuerpo elástico está regido por una ley que formuló el científico inglés Robert Hooke (1635-1703) la ley de Hooke se aplica en la fabricación de balanzas de resorte utilizadas por los comerciantes y de los dinamómetros.
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GUIA N° 3 DE CIENCIAS
FUERZAS
Al aplicar una fuerza a un cuerpo elástico, experimenta una deformación cuya magnitud es proporcional a la intensidad de la fuerza. El grado de estiramiento de un cuerpo elástico está regido por una ley que formuló el científico inglés Robert Hooke (1635-1703) la ley de Hooke se aplica en la fabricación de balanzas de resorte utilizadas por los comerciantes y de los dinamómetros.
Las
fuerzas pueden producir deformaciones; por ejemplo, si se cuelgan sucesivamente varias pesas al extremo libre del resorte y
se obtienen diferentes variaciones de su longitud.
El alargamiento ( ∆ʅ ) de un resorte
producido por una fuerza ( F ) es
directamente proporcional al valor de la fuerza
Un dinamómetro
tiene un resorte en su resorte en su interior; una escala graduada en
Newtons y un gancho para colocar la
masa. La escala del dinamómetro puede calibrarse si se conoce el coeficiente de
elasticidad del resorte. También se puede calibrar colocando diferentes pesas
de valores conocidos.
Newton:
es la fuerza que, aplicada a un cuerpo de un kilogramo, le comunica una
aceleración de un metro por segundo cada segundo.
EFECTOS
ESTÁTICOS
Los efectos estáticos
observados en un objeto dependerán de las características del cuerpo al que se
le aplica una fuerza. Los cuerpos pueden clasificarse en deformables y no
deformables.
·
Deformables.
Cuerpos que se deforman al aplicárselas una fuerza. Los cuerpos deformables
pueden clasificarse en:
a.
Elásticos.
Son aquellos cuerpos capaces de recuperar su forma en estado de reposo después
de haber aplicado una fuerza sobre ellos. Un puente colgante es un ejemplo de
un cuerpo elástico. Por efecto de la fuerza que el viento ejerce sobre él se deformar,
pero regresará a su forma en reposo al detenerse la fuerza que el viento
aplica.
b.
Plásticos.
Son los cuerpos que cambian su forma permanentemente después de habérselos
aplicado una fuerza suficientemente fuerte. Un ejemplo de cuerpos plásticos es
la plastilina.
·
No Deformables.
Conocidos también como cuerpos rígidos. Una característica importante de ellos
es que si la fuerza aplicada sobre ellos es lo suficientemente grande puede
producirse una fractura o ruptura sobre el cuerpo. Por ejemplo, la corteza
terrestre al sufrir un terremoto.
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GUIA N° 3 DE CIENCIAS
FUERZAS
¿Qué es la fuerza?
Es todo aquello que es capaz de deformar un
cuerpo o de modificar su estado de reposo o de movimiento. Para que
exista una fuerza es necesaria la presencia de dos cuerpos que entren en
interacción.
La unidad de fuerza es el
Newton ( N ) y para tener una idea
de cuánto es 1 Newton, basta con
sostener una mandarina o 100 gramos de queso en una mano. La fuerza que ejerce
sobre cada uno de esos objetos es cercana a un Newton (1N) .
Una fuerza de 9.8 N es la
fuerza que se debe ejercer para sostener con la mano aproximadamente 1 Kg. de
cualquier masa.
La fuerza se mide con un
instrumento llamado dinamómetro. Y su funcionamiento se basa en las propiedades
elásticas que tienen determinados materiales al ser deformados por una fuerza.
Ej, los resortes.
RELACION
ENTRE PESO Y MASA
Muchos piensan que peso y
masa son el mismo concepto, lo cual es un error.
Peso: es una fuerza que
ejerce la Tierra sobre los cuerpos hacia su centro, se expresa en Newtons (N) y
se representa por medio de un vector.
Masa: es la cantidad de
materia expresada en Kg. que se asigna a los objetos.
En la tierra, la masa (m)
y el peso (P) de un objeto se relaciona a través de la expresión:
P = m x g
Donde.
g = aceleración de la
gravedad
Gravedad: es la
aceleración con la que caen todos los cuerpos.
En las cercanías de la
Tierra, la aceleración de la gravedad es aproximadamente 9.8 m/s², sin embargo,
al alejarse de ella, la gravedad disminuye, por lo que el peso varía.
De manera que un objeto de masa 10 Kg. pesa 98
N en las cercanías de la Tierra.
P= 10Kg x 9.8 m/s²
P = 98 N
INERCIA
Es la resistencia de un
cuerpo a cambiar su estado de reposo o movimiento. Cuanta mayor masa tenga un
cuerpo, mayor será la fuerza necesaria para cambiar su estado de movimiento o
reposo, por lo tanto mayor será su inercia.
FUERZAS
DE ACCIÓN A DISTANCIA Y FUERZAS DE CONTACTO
Sobre un cuerpo pueden
actuar diversas fuerzas generadas por diferentes fuentes u objetos.
Es por eso que las
fuerzas se dividen en dos grandes grupos: Fuerzas
de contacto y fuerzas a distancia
Ø Fuerza
de contacto: Se presentan cuando el cuerpo que ejerce la
fuerza está en contacto directo con el cuerpo sobre el cual se aplica. Ejemplo,
la fuerza de rozamiento que se presenta entre las ruedas de un carro y la
carretera por la que transita; la fuerza con la que un jugador de fútbol golpea
la pelota
La fuerza de contacto puede clasificarse
principalmente en tres tipos:
·
Fuerza normal: cuando un objeto esta sobre una superficie.
·
Fuerza de fricción: cuando un objeto se desplaza sobre una superficie.
·
Fuerza de tensión: es aquella fuerza o tirón ejercido sobre una cuerda
“estirada”
Ø
Fuerza
a distancia: Se presenta sin que los cuerpos se toquen, es
decir, no hay contacto directo entre el cuerpo que ejerce la fuerza y el
cuerpo sobre la cual actúa. Ejemplo:
el magnetismo que se produce cuando un imán atrae unas puntillas de hierro;
la fuerza de atracción o fuerza de
gravedad que ejerce la tierra sobre todo los cuerpos que se atraen los planetas.
A esta última fuerza se debe el funcionamiento y la manera como está organizado
el universo.
Entre
las fuerzas a distancia tenemos:
·
Fuerza
de gravedad
La
fuerza de gravedad es la atracción que ejerce la tierra sobre todos los cuerpos
que están en ella. Esta se explica con la Ley gravitacional universal de
Newton, mejor conocida como Ley de gravedad.
·
Fuerza
eléctrica
En
dos cuerpos cargados eléctricamente se da un tipo de fuerza en el que, unas
veces se repelen entre sí (cuando tienen cargas iguales) o se atraen (cuando
sus cargas son diferentes). A esta fuerza se le conoce como fuerza eléctrica.
·
Fuerza
magnética
La
fuerza magnética no es más que la fuerza producida por el movimiento de
partículas, que pueden estar cargadas tanto positiva (+) como negativamente (-)
y que, al igual que los cuerpos cargados eléctricamente, se atraen cuando sus
cargas tienen signos diferentes: positivo (+) negativo (-) y se repelen cuando
los signos son iguales:
Ambos positivos o ambos negativos (+ +/ – -).
Ambos positivos o ambos negativos (+ +/ – -).
·
Electromagnetismo
Electromagnetismo
es la rama de la física que unifica y estudia los fenómenos eléctricos y
magnéticos conjugando las leyes y teorías de ambas en una sola teoría.
En resumen FUERZA es todo lo que puede cambiar la forma o el movimiento de objetos o cuerpos.
Actividad:
Escribe
dos situaciones en las que hayas notado la presencia de fricción.
Averigua el valor de tu masa y calcula tu peso, multiplicando tu masa por el valor de la gravedad.
Averigua el valor de tu masa y calcula tu peso, multiplicando tu masa por el valor de la gravedad.
¿Qué masa
posees?
¿Cuánto vale tu
peso?
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