Fuerzas

Unidad 3

FUERZA

Fuerza es la energía proporcionada a un cuerpo para que éste cambie, ya sea del movimiento al reposo o del reposo al movimiento.

Propiedades:

1. Una fuerza es un empujón o un tirón que experimentamos siempre que contraemos un músculo

2. Una fuerza se caracteriza por su magnitud y por la dirección en que actúa. Tiene unidades de kg m/s2 o newton, N.

FUERZA(Propiedades)

3. A cada acción le corresponde una reacción de igual magnitud pero de sentido opuesto (3ra Ley de Newton).

4. Si dos (o más) fuerzas actúan simultáneamente en el mismo objeto, su efecto es el mismo que el de una fuerza única igual a la suma vectorial de las fuerzas individuales.

FUERZA(Propiedades)

5. Para que un objeto permanezca en reposo, o sea, esté en equilibrio, es necesario que la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el sean cero (1ra Ley de Newton).

TIPOS DE FUERZA

• FUERZA DE GRAVEDAD (peso): Es la fuerza con que la Tierra atrae a todos los objetos. La dirección de la fuerza apunta al centro de la Tierra debido a la gravedad (g = 9.81 m/s2). Fw = m·g

Fw = m·g

• FUERZA DE UN MUELLE: Un resorte se le fija una carga de 1kg el resorte se alarga a una cierta distancia, x, por ejemplo 0.75cm. Cuando se le fija una carga de 2kg el resorte se alargará 1.5cm. Se observa que la fuerza está relacionada con la distancia x. FR = k·x ; donde k es una constante característica del material del resorte.

• FUERZA DE CONTACTO (Fuerza normal): una estudiante sentada en su pelota y está en equilibrio y por la primera ley debe actuar sobre ella otra fuerza para que la suma de fuerzas sea cero. FN = -Fw

FN

Fw

• FUERZA DE ROZAMIENTO: Siempre que un objeto se desliza sobre otro aparece una fuerza de rozamiento, que se opone a la fuerza aplicada exteriormente.

a) Fuerza de fricción estática (fuerza hasta antes de que el objeto se mueva). Ff = µ s· FN

b) Fuerza de fricción cinética (fuerza una vez que el objeto se ha movido). FK = µ d· FN

Ff = µ · FN

FN

Movimiento del pie

FUERZA MUSCULAR

• La postura y el movimiento de los animales están controlados por los músculos. Un músculo consta de un gran número de fibras cuyas células son capaces de contraerse al ser estimuladas por impulsos que llegan a ellas procedentes de los nervios.

FUERZA MUSCULAR

• Un músculo está generalmente unido en sus extremos a dos huesos diferentes por medio de tendones. Los dos huesos están enlazados por una conexión flexible llamada articulación. La contracción del músculo produce dos pares de fuerzas que actúan sobre los dos huesos y el músculo en el punto donde están ligados los tendones. Estas son las fuerzas de acción-reacción entre cada hueso y el músculo.

• El estudio del funcionamiento de las fuerzas musculares para producir movimiento y equilibrio en el hombre se llama cinesiología o biomecánica

Compresión y Tensión

• Compresión: un cuerpo sólido que tiene dos fuerzas, de igual magnitud pero opuestas, presionándole estará en equilibrio

• Tensión: un cuerpo sólido que tiene dos fuerzas, de igual magnitud pero opuestas, tirando de él estará en equilibrio

F1 F2

F1 F2

F1 + F2 = 0F1= -F2

F1 + F2 = 0F1= -F2

Cuerda flexible

• Una cuerda flexible tal como una cuerda, un cordel o tendón, posee varias propiedades especiales:

1. Puede estar en estado de tensión pero no de compresión

2. Sólo puede transmitir la fuerza en sentido longitudinal (sobre el largo de la cuerda o tendón)

3. Si no existe rozamiento, la tensión es la misma a lo largo de la cuerda