Conceptos Fundamentales de la Fuerza y el Movimiento en Física
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Fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o de producir una deformación en él. En el SI se mide en N.
Clasificación de Materiales Según el Efecto de las Fuerzas
- Rígidos
- Elásticos
- Plásticos
Elasticidad
La elasticidad es la propiedad de los cuerpos para deformarse cuando están sometidos a una fuerza y recuperar su forma original cuando la fuerza deja de actuar.
Ley de Hooke
Ley de Hooke: F/l - lº = constante = k. Generalmente, el alargamiento se expresa con una x, por lo que se suele expresar: F = k·x. Esta expresión se conoce como ley de Hooke.
Medición de Fuerzas
Para medir las fuerzas se usa el dinamómetro. Para representar una fuerza necesitamos definir 4 elementos:
- Punto de aplicación
- Dirección
- Sentido
- Valor numérico
Sistema de Referencia
Para describir la posición de un cuerpo necesitamos definir un sistema de referencia.
Movimiento y Reposo
Decimos que un cuerpo está en movimiento cuando su posición cambia en el transcurso del tiempo; en caso contrario, decimos que está en reposo.
Gráficas Posición-Tiempo
Las gráficas posición-tiempo nos permiten conocer la posición de un cuerpo en cualquier instante.
Desplazamiento
El desplazamiento es la diferencia de posición que ocupa un cuerpo entre los dos instantes de tiempo que consideremos, se mide en m.
Velocidad
La magnitud que mide la mayor o menor rapidez con la que se realiza un movimiento es la velocidad media, se expresa en m/s. Vm = s/t.
La velocidad instantánea es la velocidad de un cuerpo en cada instante o en un punto determinado de su trayectoria.
Gráficas Velocidad-Tiempo
Las gráficas velocidad-tiempo nos permiten conocer la velocidad instantánea de un cuerpo en cualquier momento.
Aceleración
La aceleración es la variación de la velocidad en la unidad del tiempo, se expresa en m/s².
Leyes de Newton
Primera ley de Newton o de la inercia: Todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo y velocidad constante si sobre él no actúa ninguna fuerza.
Segunda ley de Newton o principio fundamental de la dinámica: La fuerza que actúa sobre un cuerpo y la aceleración que le produce son directamente proporcionales. F = m·a.
Un Newton es la fuerza necesaria para comunicar a 1 kg de masa una aceleración de 1 m/s², 1 N = 1 kg · 1 m/s².