⚡ DINÁMICA
🎯 Objetivo
Comprender y diferenciar los conceptos de fuerza, masa y peso, reconociendo sus unidades, instrumentos de medición y su relación cualitativa en situaciones de la vida cotidiana.
FUERZAS
Fuerza es todo aquello capaz de deformar un cuerpo o de modificar su estado de reposo o de movimiento.
La fuerza del palo modifica el estado de reposo de la bola.
La fuerza del guante modifica la dirección del movimiento de la pelota.
La fuerza del martillo deforma el cuerpo (hasta tal punto que lo rompe).
Las fuerzas se representan mediante flechas (vectores). Los segmentos de recta indican la dirección y el extremo acabado en una punta de flecha, el sentido.
En el Sistema Internacional, la unidad de fuerza es el newton (N).
📄 Actividades - Fuerzas
Ejercicios y problemas relacionados con fuerzas, incluyendo cálculos de fuerza neta, representación vectorial y aplicación de conceptos fundamentales.
MASA Y PESO
¿Es lo mismo la masa y el peso?
La masa de un cuerpo es una propiedad característica del mismo, que está relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman. Se mide en kilogramos (kg) y también en gramos, toneladas, libras, onzas, etc.
El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra y depende de la masa del mismo. Un cuerpo de masa el doble que otro, pesa también el doble. Se mide en Newton (N) y se calcula de la siguiente manera:
P = m × g
Diferencia entre masa y peso
| Masa | Peso |
|---|---|
| Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo | Es la fuerza que ocasiona la caída de los cuerpos |
| Es una magnitud escalar | Es una magnitud vectorial |
| Se mide con la balanza | Se mide con el dinamómetro |
| Su valor es constante, es decir, independiente de la altitud y latitud | Varía según su posición, es decir, depende de la altitud y latitud. |
| Sus unidades de medida son el gramo (g) y el kilogramo (kg) | Sus unidades de medida son el kgf y el Newton |
| Sufre aceleraciones | Produce aceleraciones |
Lo importante es que entiendas el concepto y la diferencia entre PESO Y MASA, aunque siempre sigas "pesándote" y creas que pesas, por ejemplo 50, 55 ó 60 kilos.
MASA
PESO
📄 Actividades
Masa y Peso
Ejercicios para diferenciar masa y peso, cálculos de peso usando P = m × g, y problemas que involucren conversiones entre unidades.
⚖️ LEYES DE NEWTON
🎯 Objetivo
Aplicar los principios de Newton (el de inercia, el de masa y el de acción y reacción) para explicar la acción de diversas fuerzas que suelen operar sobre objetos en situaciones de la vida cotidiana.
PRIMERA LEY DE NEWTON: LEY DE INERCIA
Según la PRIMERA LEY DE NEWTON, si no existen fuerzas externas que actúen sobre un cuerpo, éste permanecerá en reposo o se moverá con una velocidad constante en línea recta. El movimiento termina cuando fuerzas externas de fricción actúan sobre la superficie del cuerpo hasta que se detiene. Por esta razón el movimiento de un objeto que resbala por una superficie de hielo dura más tiempo que por una superficie de cemento, simplemente porque el hielo presenta menor fricción que el cemento. Galileo expuso que, si no existe fricción, el cuerpo continuará moviéndose a velocidad constante, ya que ninguna fuerza afectará el movimiento.
Cuando se presenta un cambio en el movimiento de un cuerpo, éste presenta un nivel de resistencia denominado INERCIA. Si has ido en un vehículo que ha frenado de improviso y tú has debido detenerte con tus propias manos, has experimentado lo que es la inercia.
Por tanto, a la primera ley de Newton también se le conoce como ley de la inercia.
Se puede expresar como:
\[ \vec{F}_{\text{neta}} = 0 \quad \Rightarrow \quad \vec{v} = \text{cte} \quad \text{o} \quad \vec{v} = 0 \quad (\text{MRU}) \]
SEGUNDA LEY DE NEWTON: LEY DE ACELERACIÓN
La SEGUNDA LEY DE NEWTON determina que, si se aplica una fuerza a un cuerpo, éste se acelera. La aceleración se produce en la misma dirección que la fuerza aplicada y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo que se mueve.
Recuerda que la fuerza y la aceleración son magnitudes vectoriales por lo que tienen un valor, una dirección y un sentido.
Si la masa de los cuerpos es constante, la fórmula que expresa la segunda ley de Newton es:
Se puede expresar como:
\[ \vec{F}_{\text{neta}} \ne 0 \quad \Rightarrow \quad \vec{v} \ne \text{cte} \quad \Rightarrow \quad \vec{a} = \frac{\vec{F}_{\text{neta}}}{m} \quad (\text{MRUA}) \]
TERCERA LEY DE NEWTON: LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN
La TERCERA LEY DE NEWTON postula que la fuerza que impulsa un cuerpo genera una fuerza igual que va en sentido contrario.
Es decir, si un cuerpo ejerce fuerza en otro cuerpo, el segundo cuerpo produce una fuerza sobre el primero con igual magnitud y en dirección contraria.
La fuerza siempre se produce en pares iguales y opuestos.
Por esta razón, a la tercera ley de Newton también se le conoce como ley de acción y reacción.
RESUMEN
Tercera Ley de Newton:
Si un cuerpo A aplica una fuerza sobre un cuerpo B, entonces el cuerpo B aplica una fuerza sobre el cuerpo A, igual en magnitud y opuesta en dirección
\[\text{} \quad \Rightarrow \quad \vec{F}_{AB} = -\vec{F}_{BA}\]
📄 Actividades
Leyes de Newton
Ejercicios y problemas relacionados con las tres leyes de Newton, incluyendo aplicación de F = ma, análisis de fuerzas y situaciones de acción y reacción.
📊 Selección Múltiple
Leyes de Newton
Cuestionario de alternativa única para evaluar la comprensión de los principios fundamentales de las Leyes de Newton.
