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LAS FUERZASPresión atmosférica e hidrostática
Fx
Fy
F
FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO
LAS FUERZAS
Una fuerza es una interacción entre dos cuerpos o entre un cuerpo y su ambiente.
Una fuerza es la causa capaz de producir en un cuerpo un cambio de velocidad, es decir, de producir una aceleración.
Las fuerzas son magnitudes vectoriales.
LAS FUERZAS FUNDAMENTALES DE LA NATURALEZA
● GRAVITATORIA
● ELECTROMAGNÉTICA
● NUCLEAR FUERTE
● NUCLEAR DÉBIL
LAS FUERZAS
Newton: N
El Newton se define como la fuerza que hay que ejercer sobre una masa de 1kg para que adquiera una aceleración de 1m/s2.
UNIDADES (S.I)
LAS FUERZAS
El peso es la fuerza de atracción hacia la superficie terrestre que experimentan los cuerpos.
EL PESO
p = m · g
p = pesom = masag = 9,8 m/s2
LAS FUERZAS
VECTORES
Un vector es un segmento orientado, que usamos para representar las magnitudes vectoriales.
Dirección: recta que contiene al vector
Punto de aplicación: Origen del vector
Sentido: Hacia donde se dirige el vector
Módulo: Es la longitud del vector
LAS FUERZAS
COMPOSICIÓN DE FUERZAS
Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas llamamos resultante a la que equivale a todas ellas.
LAS FUERZAS
COMPOSICIÓN DE FUERZAS
FUERZAS DE IGUAL DIRECCIÓN Y SENTIDO
F1
F2
F2
FR
La resultante tiene la misma dirección y sentido y el módulo es la suma de los módulos.
FR
= F1 + F
2
LAS FUERZAS
COMPOSICIÓN DE FUERZAS
FUERZAS DE IGUAL DIRECCIÓN Y DISTINTO SENTIDO
F1
F2
FR
La resultante tiene la misma dirección y sentido que la mayor y el módulo es la diferencia de los módulos.
FR
= F1 ̶ F
2
LAS FUERZAS
COMPOSICIÓN DE FUERZAS
FUERZAS DE DISTINTA DIRECCIÓN: ÁNGULO RECTO
La resultante coincide con la diagonal del paralelogramo y el módulo se obtiene a partir del teorema de Pitágoras.
F1
F2
FR
FR
= F1 + F
2
222
LAS FUERZAS
COMPOSICIÓN DE FUERZAS
FUERZAS DE DISTINTA DIRECCIÓN: ÁNGULO α
La resultante coincide con la diagonal del paralelogramo y el módulo se obtiene a partir del teorema del coseno.
F1
F2
FR
FR
= F1 + F
2 + 2F
1F
2cosα
222
α
LAS FUERZAS
DESCOMPOSICIÓN DE FUERZAS
Fy
Fx
F
αx
y
cos α = Fx
F Fx = F· cos α
sen α = Fy
FF
y = F· sen α
LAS FUERZAS
EQUILIBRIO DE FUERZAS
Un cuerpo en reposo sometido a fuerzas concurrentes está en equilibrio estático cuando la resultante de todas esas fuerzas vale cero. En este caso el cuerpo no modifica su estado de reposo.
F1
F2
FR
= F1 ̶ F
2 = 0
si F1 = F
2
LAS FUERZAS
FUERZAS EN CUERPOS ELÁSTICOS.
LEY DE HOOKE
El alargamiento experimentado por un cuerpo elástico es directamente proporcional a la fuerza que se aplica.
F = k · Δl
k = constante elástica (N/m en S.I.) Δl = l
final – l
inicial = alargamiento
LAS FUERZAS
MEDIDA DE LAS FUERZAS
EL DINAMÓMETRO
PRESIÓN
La presión (P) es la fuerza aplicada por unidad de superficie.
P =
FS
UNIDADES (S.I)
PRESIÓN
P = = = 1 Pascal (Pa) FS
1Nm2
MEDIDA DE LA PRESIÓN
UNIDADES (S.I)
MANÓMETRO
BARÓMETRO
PRESIÓN
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
EXPERIMENTO DE TORRICELLI
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
La presión hidrostática es la presión que ejerce un líquido sobre un cuerpo situado en su seno.
La presión hidrostática actúa perpendicularmente a la superficie
DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA
h
S
ρ
P = FS
= Peso del líquido
S=
mlíq
· g
S
ρlíq
=m
líq
Vlíq
mlíq
= ρlíq
· Vlíq
P =ρ
líq · V
líq · g
S=
ρlíq
· S· h· g
S
P = ρlíq
· g · h
PARADOJA HIDROSTÁTICA
La presión sobre el fondo de un recipiente no depende de su forma ni de la cantidad de líquido, sino solo de la altura alcanzada por este.
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
PARADOJA HIDROSTÁTICA
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
PRINCIPIO DE PASCAL
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
Si se ejerce presión sobre un líquido en reposo, esa presión se transmite por igual a todos los puntos del líquido y a las paredes del recipiente.
La justificación hay que buscarla en la fluidez y la incompresibilidad de los líquidos .
APLICACIONES●Prensa hidráulica●Gato hidráulico●Freno hidráulico
F1
F2
P1
S1
S2
P2
P1 = P
2
F1
S1
=F
2
S2
F2 = F
1·
S2
S1
F2 > F
1
PRENSA HIDRÁULICA
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza vertical hacia arriba (empuje, E) cuyo módulo es igual al peso del volumen de fluido que desaloja.
E1
E2
E = Plíquido
E = mlíquido
· g
E = Vlíquido
·ρlíquido
· g
Si P > E se hunde
Si P = E equilibrio
Si P < E flota
Sustituyendo P y E por sus expresiones en función de la densidad:
P = msól
· g = dsól
· V · g
E = mlíq
· g = dlíq
· V · g
se obtiene:
Si dsól
> dlíq
se hunde
Si dsól
= dlíq
equilibrio
Si dsól
< dlíq
flota
CRÉDITOS IMÁGENES
- Diapositiva 1: El Bibliomata en Flickr: Pascal, Torricelli-