Los movimientos: Me empujas, te empujo, ¿nos movemos?
Es el momento de ver qué relación tiene la fuerza con el movimiento, para eso tenemos que conocer:
- Las tres leyes de Newton.
- Y cómo las fuerzas que nos rodean (gravitatorias, normal, rozamiento, tensión...) están relacionadas con el movimiento .
1.- Las Fuerzas y el Movimiento
1.1.- Primera ley de Newton: el principio del sillón: «Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza o la suma de todas ellas es nula, el cuerpo mantendrá su estado de movimiento» Esto es, si está parado sigue parado y si se está moviendo seguirá con movimiento uniforme, sin aceleración. Para entenderlo mejor piensa en la siguiente situación: ¿qué ocurre cuando vas en un autobús y este frena de pronto? La respuesta es clara, te vas hacia adelante. ¿Por qué?, pues porque tendemos a seguir con la misma velocidad que teníamos, el autobús se para y nosotros seguimos. |
1.2.- Segunda ley: Me empujas ¡me muevo!
La segunda ley está relacionada con las fuerzas, y nos explica qué ocurre cuando actúa una fuerza sobre un cuerpo.
Cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas pueden ocurrir varias cosas:
La suma de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es igual al producto de la masa del cuerpo por la aceleración que provocan las fuerzas.
La segunda ley está relacionada con las fuerzas, y nos explica qué ocurre cuando actúa una fuerza sobre un cuerpo.
Cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas pueden ocurrir varias cosas:
- Que la suma de las fuerzas sea nula (cero) y entonces el cuerpo no cambia de estado (si estaba parado sigue parado, si se estaba moviendo sigue con el mismo movimiento). ¡Ya lo decía la primera ley ¿verdad?!
- O que la suma de las fuerzas que actúan sobre él no sea nula, entonces el cuerpo se acelera, más o menos dependiendo de la masa.
La suma de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es igual al producto de la masa del cuerpo por la aceleración que provocan las fuerzas.
Donde: EF es la suma de todas las fuerzas (N), m es la masa (en kg) y a es la aceleración (en m/s2).
Por tanto ya conocemos como se da el otro movimiento que hemos estudiado:
Por tanto ya conocemos como se da el otro movimiento que hemos estudiado:
- Para que haya movimiento acelerado, tiene que actuar una fuerza. No puede haber aceleración sin fuerza.
1.3.- Tercera ley: el suelo me mueve
La tercera ley de Newton nos describe una propiedad intrínseca a las fuerzas: que son interacciones. Es un poco liado el enunciado, léelo despacito: "Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste, a su vez, ejerce una fuerza igual y de sentido contrario sobre el primero" Por Ejemplo... Una de las primeras consecuencias de este principio es el retroceso de las armas. La fuerza que empuja a la bala hacia adelante es igual a la que empuja hacia atrás al arma correspondiente. |
2.- Conociendo las fuerzas que nos rodean
Las fuerzas nos rodean. Como has visto, pueden romper, deformar, hacer que algo se mueva, parar algo que se mueve... También has aprendido que nunca actúan solas siempre van en parejas, y que la suma de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto es la que va a conseguir que ese objeto se rompa, deforme, se mueva o se pare.
Pues lo que vamos a hacer ahora es identificarlas
Las fuerzas nos rodean. Como has visto, pueden romper, deformar, hacer que algo se mueva, parar algo que se mueve... También has aprendido que nunca actúan solas siempre van en parejas, y que la suma de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto es la que va a conseguir que ese objeto se rompa, deforme, se mueva o se pare.
Pues lo que vamos a hacer ahora es identificarlas
2.1.- Fuerzas Gravitatorias
Una de las fuerzas fundamentales es la gravitatoria ¿lo recuerdas? Es la fuerza con la que se atraen dos cuerpos cualesquiera, por el simple hecho de tener masa. Estas fuerzas, como todas, van en parejas, cada una de las cuales actúa sobre uno de los cuerpos. Su valor depende de la masa de ambos cuerpos y de la distancia a la que están. tienen el mismo módulo (valor) y dirección pero son de sentido contrario.
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Donde m es la masa (kg) y g es la intensidad de la gravedad en la superficie terrestre (9,8 N/kg)
Como resultado de todas estas cavilaciones y apoyándose en otros descubrimientos científicos enunció la ley de gravitación universal:
Como resultado de todas estas cavilaciones y apoyándose en otros descubrimientos científicos enunció la ley de gravitación universal:
2.2.- Fuerza Normal
La fuerza que impide que un cuerpo se meta dentro de otro, se llama normal ¿sabes por qué? porque siempre es perpendicular a la superficie de contacto entre los objetos. Como todas las fuerzas, ésta también va en pareja, cada una actuando sobre uno de los objetos. La superficie de la mesa ejerce una fuerza que impide que el objeto se meta dentro de ella, a su vez la superficie del objeto impide que la mesa se introduzca en él. En el otro ejemplo la fuerza ejercida por la superficie de la caja (F caja,rampa) impide que la rampa se meta en la caja, y la fuerza ejercida por la superficie de la rampa (F rampa,caja) que la caja se meta en la rampa ¿Complicado? |
2.3.- Fuerzas de Tensión
Pero tampoco nos podemos olvidar de otras fuerzas que usamos a diario en multitud de situaciones; siempre que tiramos de los dos extremos de un hilo, cuerda, alambre... para tensarlos. Estas fuerzas son la de tensión. En la figur de más abajo, los extremos de la cuerda están por un lado sujetos al techo y por el otro al objeto, tanto tira de la cuerda el techo como el objeto que está colgando. |
2.4.- Fuerzas de Rozamiento
En general el rozamiento es la fuerza que se opone a que un cuerpo se deslice sobre otro. No depende del tamaño de las superficies que están en contacto sino de sus características (si son lisas, rugosas) y de la fuerza con que las superficies se comprimen (fuerza normal). Pero también la fuerza de rozamiento actúa a veces como fuerza responsable del movimiento. Aunque te parezca mentira, verás como es así en los siguientes ejemplos:
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