Title 2DO CTA- IIIB MAESTROS.pdf ✅

III BIMESTRE 2 SECUNDARIA Una educación plasmada en proyectos Física
198 198 F Í S I C A Capitulo En este capítulo aprenderemos ... M arco Teórico Fuerzas, leyes de Newton 1 n • A conocer las fuerzas en la naturaleza. • A conocer las fuerzas más usuales en la mecánica. • A aprender a determinar el módulo de la fuerza de gravedad. En los capítulos anteriores vimos cómo describir el movimiento (MRU, MRUV, MVCL) sin tomar en cuenta las causas que lo originan; sin embargo, ¿qué es lo que origina el movimiento? Por ejemplo, cuando queremos mover una mesa, cuando movemos el lápiz para escribir o incluso al caminar hacemos el uso de la «fuerza». Pero, ¿qué es la fuerza? ¿qué entendemos por fuerza? El concepto de fuerza fue descrito originalmente por Arquímedes, sin embargo, Newton usó este concepto para darle una explicación al movimiento, elaborando de esta manera tres leyes que llevan su nombre: las leyes de Newton. 1. Fuerza Es una cantidad vectorial que mide el grado de inte- racción entre dos cuerpos en el universo, este tipo de interacción puede ser por contacto o a distancia. Interacción por contacto F F
199 199 III Bimestre F Í S I C A Interacción a distancia FM FM 2. Fuerzas fundamentales También conocidas como fuerzas de la naturaleza. Según la naturaleza de su interacción, las fuerzas pueden clasificarse de la siguiente manera: A. Fuerzas gravitacionales (FG ) Es una fuerza de atracción entre dos cuerpos debido a sus masas. Por ejemplo, la fuerza gra- vitatoria entre la Tierra y el Sol o la fuerza gravi- tatoria entre la Luna y la Tierra, etc. El valor de esta fuerza depende de las masas de los cuerpos y la distancia entre los centros de gravedad que los separa. M1 M2 FG FG d Diferencia entre masa y peso: Masa Peso Z Es una cantidad es- calar. Z La unidad de masa es el kg. Z La masa no depende de la aceleración de la gravedad. Z Es una cantidad vec- torial (necesita de una dirección). Z La unidad del peso (por ser una fuerza) es el newton. Z El peso depende de la aceleración de la gra- vedad. La fuerza es una cantidad vectorial, por lo cual usaremos las propiedades de los vectorees que estudiamos en capítulos anteriores. La unidad de la fuerza, en el SI, es el newton cuyo símbolo es «N» Recuerda: OJO El caso particular de la fuerza que la Tierra ejerce sobre todo cuerpo en su vecindad recibe el nombre de «peso». Importante: En la vida cotidiana confundimos muy a menudo las cantidades de masa y peso, estas cantidades son muy diferentes. Aunque dichas cantidades son muy diferentes, estas se encuentran relacionadas mediante la si- guiente ecuación: Para puntos cercanos a la Tierra. Donde: m: masa del cuerpo en kilogramos (kg) g: módulo de la aceleración de la gravedad g = 10m/s2 . FG: módulo del peso en newton B. Fuerzas electromagnéticas Estas fuerzas se dan debido a las cargas electricas en reposo o en movimiento: cuando las cargas eléctricas se encuentran en movimiento, aparte de una fuerza eléctrica surge una fuerza magné- tica, los sólidos o líquidos son formados debido a este tipo de fuerza. Los relámpagos son producidos por fuerzas elec- tromagnéticas. C. Fuerza nuclear débil Estas fuerzas están relacionadas con el decai- miento radioactivo.
200 200 2Do sec F Í S I C A electrón 3 H →3 He + b Desintegración b Son fuerzas de corto alcance y explican la exis- tencia de la radiación b. D. Fuerza nuclear fuerte Esta fuerza se encuentra presente en el núcleo atómico, entre protones y neutrones (hadrones); mantiene el núcleo atómico unido, dos protones en el núcleo atómico se mantienen unidos de- bido a esta fuerza que es de corto alcance (en el orden 10–15m) La explosión de una boma atómica nos muestra lo potente que es dicha fuerza. 3. Fuerzas usuales en la mecánica Son aquellas fuerzas que se encuentran entre el pri- mer y segundo grupo que vimos anteriormente. A. Fuerza de gravedad o peso (W) Es de carácter gravitacional y es aquella fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre cualquier cuerpo en su vecindad. Se grafica en forma vertical y dirigida al centro de la Tierra. g=10m/s2 W: peso g W W = m.g m: masa del cuerpo en kilogramo (kg) g : aceleración de la gravedad (g = 10 m/s2 ) W: peso en newton (N) B. Fuerza de tensión (T ) Es de carácter electromagnético se origina en el interior de cuerdas, cables, hilos, etc; se mani- fiesta como una resistencia al estiramiento de estos cuerpos. Corte imaginario T T C. Fuerza normal (N ) Es de naturaleza electromagnética, se origina por el contacto entres dos superficies o cuer- pos, la fuerza normal es perpendicular a la su- perficie de contacto. N N Recuerda: Para una cuerda ideal (masa despreciable) el módulo de la tensión es la misma en cualquier punto de dicha cuerda.