En estas últimas semanas que hemos trabajado en nuestro grupo, nos hemos dedicado a hacer los resúmenes de cada punto de nuestro tema `Estática. Equilibrio de fuerzas' y a hacer un mapa conceptual resumiendo los puntos del tema.
Para hacer esto primero, tuvimos que hacer un esquema de cada punto por separado y leer con atención cada uno de ellos por si no comprendíamos algo. Con todos estos esquemas hemos podido elaborar el esquema general, que hemos ido haciendo poco a poco en clase, uniéndolos y dejando lo más importante. Actualmente estamos resumiendo todos los apartados del tema para que no nos resulte difícil a la hora de explicar o de hacer trabajos relacionados con esto.
Cuando terminemos esto empezaremos a hacer el trabajo con toda la información que ya tenemos.
2 Estatica. Equilibrio de fuerzas


INDICE



1.Origen, efectos e identificación de las fuerzas.
2. Medida de las fuerzas. Ley de Hooke.
3. Composición y descomposición de fuerzas.

4. El equilibrio de los cuerpos.
5. Las máquinas simples.

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1.- Origen, efectos e identificación de las fuerzas.
Una fuerza actúa cuando dos o más cuerpos interaccionan entre sí. Por lo tanto, los cuerpos no tienen fuerza.
Hay dos formas en que pueden actuar las fuerzas:
· Fuerzas a distancia
No hace falta que haya contacto entre los cuerpos, es el caso de las interacciones gravitatorias y electromagnéticas, son las dos únicas que pueden captar nuestros sentidos.
· Fuerzas por contactos
Son aquellas que actúan por fricción
o Los efectos de estas fuerzas, pueden ser:
En algunos casos se produce una aceleración en los cuerpos o una deformación.

Como consecuencia de todo esto podemos definir la fuerza como toda causa capaz de producir aceleraciones o deformaciones sobre los cuerpos.

La unidad de la fuerza en el S.I. es el newton(N), aproximadamente igual al peso de una masa d 100 gramos.
Otra unidad es el kilogramo fuerza(kg-f) o kilopondio
1kg-f = 1kp = 9.8N
2.- Medidas de las fuerzas. Ley de Hooke.
La fuerza sirve para clasificar los materiales en rígidos, plásticos y elásticos. Todos estos materiales cumple la ley de Hooke: F = K · ∆l
La fuerza se mide con dinamómetros, y es una magnitud vectorial.
Las deformaciones son directamente proporcionales a la fuerza.

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Ley de Hooke
Ley de Hooke
3.- Composición y descomposición de fuerzas.

El efecto de dos o más fuerzas actuando sobre un cuerpo es el mismo que el de una sola fuerza que sea la suma vectorial de todas ellas, la llamamos fuerza resultante.
· Fuerzas concurrentes en la misma dirección
Si tienen el mismo sentido, sus efectos se suman (FResultante = F1 + F2). Si tienen sentidos opuestos, se restan (FResultante = F1 - F2)
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· Fuerzas concurrentes en cualquier dirección
Cuando se alcanza el equilibrio, podemos asegurar que la suma de todas las fuerzas es nula.
composicion_4.png
-
La regla del paralelogramo: La suma de dos fuerzas concurrentes es otra fuerza que coincide con la diagonal del paralelogramo formado por ambas.
- Método del polígono: Si son más de dos las fuerzas concurrentes, podemos hallar su resultante gráficamente. La suma de todas tiene el origen de la primera y el extremo de la última.
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composición de las fuerzas

o Descomposición de fuerzas

Se trata de descomponer una fuerza en otras dos, perpendiculares entre sí y cuya suma ser igual a la primera.
Para ello se trazan unos ejes de coordenadas y, desde su extremo, se trazan las proyecciones sobre sus ejes. Se les llama componentes rectangulares de la fuerza.

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4.- El equilibrio de los cuerpos.



Cuando las fuerzas actúan sobre cuerpos que no pueden trasladarse, pueden hacerlos girar. Para medir estos giros se utilizan.
Momento de la fuerza: M = F · d
Es el producto de la fuerza por la distancia.
Llamamos distancia(d) del punto 0 a la fuerza(F) a la longitud de la perpendicular trazada desde el punto a la fuerza.
Si el giro se produce en sentido del reloj el momento de la fuerza es negativo y si se produce en sentido antihorario diremos q es positivo.

Para que un cuerpo esté en equilibrio, la suma de las fuerzas y de los momentos tienen que ser nulos.

Centro de gravedad: es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas peso de cada una de sus partículas.
Equilibrio estable: la fuerza peso y la de sustentación, son iguales y de sentidos contrarios, por tanto la suma de las fuerzas es nula y además como están sobre la misma línea, la suma de momento es nula.
Equilibrio indiferente: está en equilibrio sin importar su posición.
Equilibrio inestable: a veces los cuerpos están en equilibrio pero aparecen momentos que los hacen girar. La suma de los momentos es distinta de cero y el cuerpo gira hasta llegar a el equilibrio.

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5.- Las máquinas simples.
Son dispositivos que permiten multiplicar la fuerza ejercidas sobre ellos. Su ventaja mecánica es la relación entre la fuerza ejercida y la fuerza multiplicada.
Tipos de máquinas simples:
· La palanca: La ley general de la palanca establece que F · d1 = P · d2 , fuerza por distancia al fulcro (punto de apoyo) es igual a la fuerza que queremos vencer por su distancia hacia el punto de apoyo.
Existen tres tipos:
- 1º género: tienen el punto de apoyo entre la fuerza motriz y la resistencia.

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- 2º género: tienen la resistencia entre el fulcro y la fuerza motriz.

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- 3º género: la fuerza motriz está entre el fulcro y la resistencia.
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La palanca
· El torno y el plano inclinado
· Torno: Consiste en un cilindro que puede girar alrededor de su eje, en el que está enrollada una cuerda, y está unido a una manivela de radio mayor que el cilindro.
Fórmula general: Rp · P = Rf · F
el_torno.png
· Plano inclinado: Es una superficie plana, que forma cierto ángulo con la horizontal. No podemos aplicar la condición de equilibrio de los momentos de las fuerzas.
Fórmula general: F · l = P · h
plano_inclinado_gif.gif
El plano inclinado
· La polea: Es una rueda, que puede girar en torno a un eje, con un canal en su contorno por el que pasa una cuerda o cadena.
· Polea fija: F · r = P · r ->F = P

Polea_fija.jpg


· Polea móvil: F · 2 · r = P · r -> F = P/2

Polea_movil.jpg


· Asociaciones de poleas: Por cada polea móvil utilizada, la resistencia se reduce a al mitad, y la cuerda a recoger se duplica.

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Sistemas de poleas


-ACTIVIDADES -
http://josemariaolmos.es/act/fuerza.htm