Fisica del Movimiento

«LA FISICA»

Los cuerpos y las fuerzas

¿Qué es una fuerza?

• Al observar el esfuerzo muscular que realizamos al sostener un cuerpo, nos damos cuenta de que estamos aplicando una fuerza.

• Aunque no podemos verla ni tocarla, sabemos que existe porque notamos los efectos que produce.

• Por eso decimos que una fuerza es todo lo que puede cambiar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo, hasta romperlo o deformarlo.

• Los efectos que producen las fuerzas no siempre son iguales, ya que depende del estado en que se encuentre el cuerpo que recibe la fuerza.

Los efectos depende de:

• La intensidad de la fuerza, es decir, el valor de esta. Está relacionado con la cantidad de fuerza transferida de un cuerpo a otro.

• El punto de aplicación, o sea, el punto donde se aplicó la fuerza.

Finalmente diremos que existen dos factores determinantes en una fuerza:

• La dirección, que es la recta a lo largo de la cual actúa la fuerza. Puede ser vertical u horizontal.

• El sentido, que es la orientación de la recta. Si la dirección es horizontal, el sentido puede ser hacia la derecha o hacia la izquierda. Si la dirección es vertical, el sentido puede ser hacia arriba o hacia abajo.

¿Qué es un sistema de fuerzas?

• Cuando aplicamos, en forma simultánea, varias fuerzas sobre un cuerpo, estas forman un sistema de fuerzas. Cada una de esas fuerzas. Cada una de esas fuerzas reciben el nombre de componente. Se puede diferenciar varios sistemas, como veremos a continuación.

• Sistema de fuerzas colineales: actúan sobre la misma recta de acción.

• Sistema de fuerzas concurrentes: las rectas de acción de las fuerzas se cortan.

• Sistema de fuerzas paralelas: las rectas de acción son paralelas.

• En un sistema de dos fuerzas aplicadas a un cuerpo, existe la posibilidad de remplazarlas por una sola fuerza que produzca el mismo efecto que las otras dos. A esa fuerza se le llama fuerza resultante.

¿Qué es acción y reacción?

Existen dos formas de aplicar fuerzas a los cuerpos:

• Por acción a distancia: cuando un imán atrae a un alfiler o un cuerpo cae por la acción de la gravedad, no hay contacto directo con el cuerpo.

• Por contacto: cuando movemos un libro con la mano o levantamos una taza, en esta fuerza hay contacto directo con el cuerpo.

¿Qué tipo de magnitud es la fuerza?

• Las fuerzas son magnitudes vectoriales y las representamos con vectores. Un vector es un segmento rectilíneo, que se representa con una flecha en donde figuran todos los elementos de una fuerza: el punto de aplicación de la fuerza (A), el sentido, la intensidad y la dirección.

Veamos su representación.

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Intensidad: F = 8 kg (medida en escala con respecto a una unidad)

Punto de aplicación: A (origen) Sentido: hacia la

derecha (extremo) Dirección: horizontal

El movimiento de los cuerpos

¿Cuándo se mueve un cuerpo?

• Un cuerpo está en movimiento cuando cambia su posición respecto de un punto fijo, a medida que transcurre el tiempo.

• El camino que seguimos al realizar un movimiento se denomina trayectoria.

• Al recorrer una trayectoria tardamos cierto tiempo. La relación entre el espacio recorrido y el tiempo que tardamos en hacerlo se llama velocidad.

• El espacio recorrido se expresa en kilómetros, metros, centímetros, etc.

• El tiempo se expresa en horas, minutos, segundos, etc.

¿Cómo se expresa la velocidad?

La velocidad generalmente se expresa en:

Velocidad promedio o media:

• Se llama velocidad promedio o media al resultado de la división entre el espacio total recorrido y el tiempo empleado.

¿Qué es velocidad instantánea?

• La velocidad instantánea es la velocidad de un móvil en un momento determinado. Es la velocidad que indica el velocímetro de un automóvil en cada momento.

Moverse en línea recta:

• Aunque un vehículo se mueva en línea recta, ese movimiento no es uniforme, ya que no puede mantener siempre la misma velocidad por la naturaleza del tránsito. Por todo esto, encontramos diferencias en el movimiento rectilíneo (movimiento en línea recta), que se clasifica de acuerdo con la velocidad.

Movimiento rectilíneo uniforme:

• Un movimiento es uniforme cuando la velocidad es constante, o sea, en un mismo tiempo se recorre el mismo espacio, siempre que la trayectoria sea recta.

Movimiento variado:

Un movimiento es variado cuando la velocidad sufre alguna variación. Existen tres casos particulares de movimiento variado:• Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado: se

produce cuando la velocidad aumenta en forma regular, es decir, mantiene una aceleración constante.

• Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado: se produce cuando la velocidad disminuye y la aceleración es constante.

• Movimiento rectilíneo variado: se produce cuando la velocidad aumenta por momentos y luego disminuye, para volver a aumentar y a disminuir, y así sucesivamente.

Movimiento curvilíneo:

• Hasta aquí habíamos estudiado los movimiento rectilíneos, pero debemos decir que existen otros movimientos y estos son curvilíneos(es decir, curvos).

• En los movimientos curvilíneos, el móvil se desplaza describiendo una línea curva, que puede ser con los casos una circunferencia, una elipse, una parábola. La trayectoria, al ser curva, no coincide con el desplazamiento.

Y

X

Desplazamiento

Trayectoria

Principio de inercia:

• Esto nos permite controlar el principio de la inercia, que dice que todo cuerpo permanece indefinidamente en reposo o en movimiento si no actúa alguna fuerza sobre él.

GALILEO GALILEI, INICIADOR DEL METODO CIENTIFICO.

• Físico, astrónomo y matemático, nació en pisa (Italia), en 1564. Uno de los genios más brillantes de las ciencias de todas las épocas, fue el verdadero iniciador de la física moderna y el creador del método experimental. En sus investigaciones, descubrió las leyes de la gravedad, formula la caída libre de los cuerpos, estudio el movimiento pendular, construyo su propio telescopio y la balanza hidrostática, y sentó las bases de la mecánica al determinar el principio de la inercia y la superposición de movimientos.