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FUERZAS by Mind Map: FUERZAS

1. CARACTERÍSTICAS DE LAS FUERZAS: MAGNITUD VECTORIAL

1.1. Módulo

1.2. Sentido

1.3. Dirección

2. INTERACCIONES FUNDAMENTALES

2.1. Interacción nuclear fuerte

2.2. Interacción electromagnética

2.3. Interacción nuclear débil

2.4. Interacción gravitatoria

3. FUERZA TOTAL/ RESULTANTE/ NETA

3.1. Suma de todas las fuerzas: Ft= F1+F2+F3+Fn

4. LAS FUERZAS SE PUEDEN

4.1. COMPONER: Obtener Ft que produce el mismo efecto que todas las fuerzas que actúan a la vez sobre un cuerpo. Aceleración no tiene que coincidir con la dirección y sentido de la velocidad, sino con su variación. Ausencia fuerzas no indica reposo.

4.1.1. FUERZAS CONCURRENTES: aquellas con líneas de acción que pasan por el mismo punto.

4.1.1.1. DE LA MISMA DIRECCIÓN

4.1.1.1.1. MISMA DIRECCIÓN, MISMO SENTIDO: Ft fuerza cuyo módulo es la suma de los módulos.

4.1.1.1.2. MISMA DIRECCIÓN, SENTIDO CONTRARIO: Ft fuerza cuyo módulo es la diferencia de los módulos.

4.1.1.2. DE DISTINTA DIRECCIÓN

4.1.1.2.1. FORMAN UN ÁNGULO DISTINTO A 0° O DE 180°: Ft fuerza cuyo módulo y dirección son los de la diagonal del paralelogramo que forman las fuerzas concurrentes.

4.1.1.2.2. SI SON PERPENDICULARES: se calcula el módulo aplicando Pitágoras.

4.2. DESCOMPONER: obtener las componentes de una fuerza

5. MOMENTO DE UNA FUERZA

5.1. Magnitud vectorial responsable del giro de un cuerpo.

5.2. CARACTERÍSTICAS

5.2.1. Módulo: depende del radio y el valor de la fuerza.

5.2.2. Dirección: perpendicular al plano (vector posición y vector fuerza).

5.2.3. Sentido: determinado por la regla del sacacorchos.

5.2.3.1. - Si el sentido de giro es contrario a las agujas del reloj: momento positivo.

5.2.3.2. - Si el sentido de giro es el de las agujas del reloj: momento negativo.

5.3. PAR DE FUERZAS: Conjunto de dos fuerzas paralelas, con mismo módulo pero de sentido contrario, que provocan el giro del cuerpo sobre el que actúan.

5.4. M(t)=2FR

6. EQUILIBRIO

6.1. Condiciones:

6.1.1. Cuando se aplica una Ft sobre un cuerpo se produce su traslación.

6.1.2. Cuando un cuerpo gira es debido a un momento de fuerza sobre él.

7. LEYES DE NEWTON

7.1. 1ª LEY (Ley de la inercia)

7.1.1. Todo cuerpo permanece en reposo o MRU si no se le aplica una Ft diferente de cero.

7.2. 2ª LEY (Ley fundamental dinámica)

7.2.1. Qué le ocurre a un cuerpo cuando actúa sobre él una fuerza.

7.2.2. MOMENTO LINEAL: magnitud vectorial directamente proporcional a la masa y velocidad.

7.2.3. p=m.v (kg.m.s(-1))

7.2.4. F(t)=m.a (N)

7.2.5. CONSERVACIÓN MOMENTO LINEAL: si en un sistema no actúa ninguna fuerza externa neta, momento lineal constante.

7.2.6. F(t)=p/t=0 (cte)

7.2.7. IMPULSO MECÁNICO: relación entre Ft que se ejerce sobre una partícula con el tiempo que actúa. Impulso modifica momento lineal (útil cuando actúa una fuerza intensa en un periodo de tiempo muy corto).

7.2.8. F(t)=p/t=I (N.s o kg.m.s(-1))

7.3. 3ª LEY (Ley acción-reacción)

7.3.1. Cuerpo A ejerce fuerza (acción) sobre cuerpo B, este responde al cuerpo A ejerciendo fuerza (reacción) de igual valor pero de sentido contrario.

8. INTERACCIONES DE CONTACTO

8.1. FUERZA NORMAL (N)

8.1.1. Fuerza de contacto con la que una superficie sostiene un cuerpo apoyado sobre ella. N es perpendicular a la superficie de contacto.

8.1.2. N no es la reacción al peso.

8.1.2.1. Plano horizontal: N y p tienen mismo valor pero de sentido contrario.

8.1.2.2. Plano inclinado: valor que la componente perpendicular pero de sentido contrario.

8.2. FUERZA DE ROZAMIENTO (Fr)

8.2.1. Fuerza entre las superficies de dos objetos en contacto, se opone al movimiento relativo de estos objetos

8.2.2. CARACTERÍSTICAS

8.2.2.1. Fuerza paralela a las superficies en contacto y siempre se opone al movimiento.

8.2.2.2. proporcional a la fuerza normal.

8.2.2.3. Depende de la naturaleza de las superficies según el coeficiente de rozamiento.

8.2.3. Fr=u.N (N)

8.2.4. TIPOS

8.2.4.1. Fr ESTÁTICO: actúa cuando el cuerpo no se desliza, máxima cuando el cuerpo empieza a deslizarse.

8.2.4.2. Fr DINÁMICO: actúa cuando el cuerpo se desliza.

8.3. TENSIÓN

8.3.1. Fuerza que se transmite a lo largo de una cuerda o cable cuando se ejerce una fuerza sobre uno de sus extremos.

8.3.2. CARACTERÍSTICAS

8.3.2.1. La tensión siempre tira del objeto.

8.3.2.2. La mayoría de veces, masa cuerda despreciable.

8.3.2.3. Si la fuerza con la que se tira es mayor que la tensión máxima, la cuerda se rompe.

8.3.2.4. Se calcula mediante 2ª ley de Newton

8.4. LEY DE HOOKE

8.4.1. Los objetos que se deforman por una fuerza se dice que son elásticos si recuperan su forma inicial al finalizar la fuerza.

8.4.2. CARACTERÍSTICAS

8.4.2.1. La deformación es directamente proporcional a la fuerza que se ha ejercido sobre él.

8.4.2.2. 3ª ley de Newton: la fuerza elástica con que el objeto responde a la fuerza que lo deforma tiene sentido contrario a la deformación.

8.4.3. Fe= -k.x (N)

9. DINÁMICA

9.1. MCU

9.1.1. CARACTERÍSTICAS

9.1.1.1. Trayectoria circular.

9.1.1.2. Velocidad constante, aunque varía la dirección y sentido.

9.1.1.3. Aceleración tangencial nula pero existe aceleración centrípeta.

9.1.1.3.1. ac= V2 / R (m/s2)

9.1.2. FUERZA CENTRÍPETA

9.1.2.1. Ft ejercida sobre un objeto que describe MCU (desde el objeto hacia el centro de la trayectoria circular).

9.1.2.2. Objetivo: impedir que el cuerpo que gira escape de su trayectoria en la dirección y sentido de la velocidad.

9.1.3. CASOS

9.1.3.1. Sentido: determinado por la regla del sacacorchos. Si el giro es antihorario el momento se dirige hacia arriba, si el giro es horario hacia abajo.

9.1.3.2. Un objeto atado a una cuerda que gira horizontalmente, Fc proporcionada por la tensión de la cuerda. Si gira verticalmente, la fuerza centrípeta es debido a la tensión y al peso.

9.1.3.3. Tierra alrededor del Sol, Fc es debida a la fuerza de atracción gravitatoria entre ambos.

9.2. ROTACIÓN

9.2.1. Momento de una fuerza en un movimiento, produce un cambio en la velocidad angular. Una vez el objeto se encuentra en rotación su tendencia es seguir girando con MCU.

9.2.1.1. Módulo: proporcional a la distancia r, al momento lineal de la partícula y al seno del ángulo que forman.

9.2.2. MOMENTO ANGULAR: magnitud vectorial responsable de que un cuerpo gire con MCU.

9.2.2.1. L= r.p.senα = r.m.v.senα (kg.m2.s(-1))

9.2.2.2. Dirección: perpendicular al plano de los vectores velocidad y posición.