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La geosfera
Fuerzas y sus efectos
Física y Química
La geosfera
¿Qué son las fuerzas?
© Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 2
Fuerzas y sus efectos
La geosfera
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Fuerza es toda causa capaz de producir una deformación en un cuerpo o de modificar su estado de reposo o de movimiento. En el SI se mide en newton (N).
Clasificación de los materiales según el efecto deformativo de las fuerzas sobre ellos
Rígidos No modifican su forma cuando actúa sobre ellos una fuerza.
Elásticos Recuperan su forma original cuando deja de actuar la fuerza que los deforma.
Plásticos Tras cesar la fuerza que los deforma, no recuperan su forma primitiva y quedan deformados.
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Fuerzas y deformaciones
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Fuerzas y sus efectos
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La elasticidad es la propiedad de los cuerpos de deformarse cuando están sometidos a una fuerza y recuperar su forma original cuando esta cesa.
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Ley de Hooke: El alargamiento producido en un cuerpo elástico es directamente proporcional a la fuerza que lo produce.
𝑭 = 𝒌 · 𝒙
La constante elástica, k, se mide en newton por metro (N/m) y depende de las características de cada muelle o cuerpo elástico.
Fuerzas y sus efectos
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¿Cómo medimos y representamos las fuerzas?
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Fuerzas y sus efectos
La geosfera
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Un dinamómetro es un instrumento que permite medir las fuerzas.
Un dinamómetro está formado por un muelle que se alarga al ser sometido a una fuerza. El muelle lleva adosada una escala, previamente calibrada en newton, que permite medir directamente la fuerza.
Para definir una fuerza, necesitamos conocer:
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Magnitudes que describen el movimiento
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El método científico
Física y Química 3º ESO
Fuerzas y sus efectos
La geosfera
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Fuerzas y sus efectos
Además de producir deformaciones, las fuerzas pueden producir movimientos.
Decimos que un cuerpo está en movimiento cuando su posición cambia en el transcurso del tiempo; en caso contrario, decimos que está en reposo.
Las gráficas posición-tiempo permiten conocer la posición de un cuerpo en cualquier instante de tiempo.
El desplazamiento es la diferencia de posición que ocupa un cuerpo entre dos instantes de tiempo.
La trayectoria es la línea que describe un cuerpo al desplazarse. La longitud de la trayectoria es el espacio recorrido.
Para describir la posición de un cuerpo necesitamos definir un sistema de referencia.
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El método científico
Física y Química 3º ESO
Fuerzas y sus efectos
Las gráficas espacio-tiempo permiten conocer la velocidad media de un cuerpo en un intervalo de tiempo determinado.
La velocidad media es el espacio recorrido en un movimiento dividido entre el tiempo invertido en realizarlo. Se expresa en m/s.
𝐯𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝 𝐦𝐞𝐝𝐢𝐚 =𝐞𝐬𝐩𝐚𝐜𝐢𝐨 𝐫𝐞𝐜𝐨𝐫𝐫𝐢𝐝𝐨
𝐭𝐢𝐞𝐦𝐩𝐨 𝐢𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐢𝐝𝐨
La velocidad instantánea es la velocidad de un cuerpo en cualquier instante o en un punto determinado de su trayectoria. Se expresa en m/s.
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Las gráficas velocidad-tiempo, permiten conocer la velocidad instantánea de un cuerpo en cualquier instante.
La aceleración es la variación de la velocidad en la unidad de tiempo. Se expresa en m/s2
Fuerzas y sus efectos
𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜
La geosfera
Fuerzas y movimiento
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El método científico
Física y Química 3º ESO
Fuerzas y sus efectos
La geosfera
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La primera ley de Newton o ley de la inercia:
Fuerzas y sus efectos
Todo cuerpo permanece en reposo o con movimiento rectilíneo y velocidad constante si sobre él no actúa ninguna fuerza.
A esta propiedad de los cuerpos la llamamos inercia. La inercia es la tendencia de un cuerpo a mantener su estado de reposo o de movimiento.
La 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, y la constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo. La fuerza aplicada y la aceleración producida tienen siempre la misma dirección y sentido.
𝒇𝒖𝒆𝒓𝒛𝒂 = 𝒎𝒂𝒔𝒂 · 𝒂𝒄𝒆𝒍𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝑭 = 𝒎 · 𝒂
Un newton es la fuerza necesaria para comunicar a 1 kg de masa una aceleración de 1 m/s2, es decir, 1 N = 1 kg ⋅ 1 m/s2