República Bolivariana de Venezuela UNIDAD EDUCATIVA “DR. JOSÉ MARÍA VARGAS” Vía San Diego de los Altos, Sector Quebrada Honda, Municipio Carrizal Estado Miranda Teléfonos: 372-44-60/373-55-17 Página Web: www.uevargas.com / Correo Electrónico: [email protected] M A N U A L DE L A B O R A T O R I O FÍSICA 4 (La fuerza y sus efectos) OBJETIVO GENERAL Comprobar y determinar las fuerzas y sus efectos según las leyes de newton. OBJETIVOS ESPECIFICOS Conocer las características de las fuerzas a estudiar Relacionar las fuerzas a través de ejemplos aplicados Utilizar el concepto de fuerzas y sus leyes para poder explicar los ejemplos dados HIPOTESIS Empleando las leyes de Newton se puede comprobar y determinar PRE – LABORATORIO Haz la siguiente lectura Fuerza: la Fuerza es una magnitud vectorial que mide la Intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía. Fuerzas equilibradas: una fuerza se considera equilibrada cuando sobre un objeto actúan dos o más fuerzas de modo que son exactamente iguales en intensidad pero en sentido contrario, de forma que se anulan ¿Cuándo un cuerpo está en equilibrio? Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando: 1.- La sumatoria total de fuerzas tanto en X y en Y son igual a cero con lo que indica que no hay un movimiento y por ende el cuerpo está en equilibrio. 2.- Cuando su velocidad se mantiene constante por lo que no hay cambio de aceleración, es decir que el cuerpo sigue constante ¿Cuándo un cuerpo está en reposo? Es un estado de movimiento rectilíneo uniforme en el cual la velocidad es igual a 0. El reposo sólo existe dentro de un punto de referencia, es decir que el objeto puede moverse, pero si no hay variación de distancia con respecto al punto de referencia que se toma, sigue en reposo. Por ejemplo, un tren lleno de pasajeros parte de la estación. Las personas de adentro se mueven con respecto a la estación, pero no con respecto a una valija, que está en el otro extremo del vagón ¿Cuál es la diferencia entre Fuerzas magnéticas y fuerzas elásticas? La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. Las fuerzas elásticas: Todo cuerpo elástico (por ejemplo, una cuerda elástica) reacciona contra la fuerza deformadora para recuperar su forma original. Como ésta, según la ley de Hooke, es proporcional a la deformación producida, la fuerza deformadora tendrá que tener el mismo valor y dirección, pero su sentido será el contrario. F=-k.x. Fuerza de gravedad: Fuerza de atracción que la Tierra u otro cuerpo celeste ejerce sobre los cuerpos que están cerca o sobre él ley de la inercia: la dificultad que presentan los cuerpos para cambiar su estado de reposo o movimiento se llama inercia de la materia, es decir, todo cuerpo que esta en reposo permanece en reposo y todo cuerpo que esta en movimiento rectilíneo uniforme continua con ese movimiento si no actúan fuerzas no equilibradas sobre él. LABORATORIO Actividad 1: Distinguir entre causa y efecto de las fuerzas. Evidenciar la ley de inercia. Coloca el carrito en reposo sobre el meson de trabajo ¿sobre el están actuando fuerzas? Explique ¿Cómo puedes lograr que se ponga en movimiento? Empuja el carrito con la mano durante un tiempo corto y luego deja de empujarlo ¿Qué ha sucedido? ¿Cuál es la causa que lo ha puesto en movimiento? ¿Qué sucede al dejar de empujarlo? ¿Por qué? ¿puede él, por si solo, ponerse en movimiento sin que se le aplique una fuerza? Explique ¿Cómo se llama la ley que lo pone de manifiesto? ¿Qué otro nombre recibe dicha ley? ¿podrías enunciar dicha ley? Actividad 2: Evidenciar las fuerzas elásticas como causa de la deformación. Toma un pedazo de plastilina y con los dedos apriétala. ¿Qué observas? ¿Cuál es la causa y cual es el efecto? ¿vuelve la plastilina a su estado original al cesar la causa? ¿Qué nombre recibe las fuerzas actuantes? Ahora toma una liga y trata de estirarla ¿Qué ocurre? ¿Cuál es la causa y cual es el efecto? ¿Qué nombre reciben las fuerzas actuantes? ¿vuelve a su estado original al cesar la causa que origino su deformación? ¿Qué puedes concluir con respecto a todas las observaciones anteriores de la actividad? POST – LABORATORIO 1) Una fuerza también puede lograr el cambio de dirección de un cuerpo. Da ejemplos 2) ¿Cómo se llaman las fuerzas que originan un cambio de dirección en el movimiento de los cuerpos? 3) Nombra algunos movimientos donde las fuerzas sean responsables de los mismos 4) Enuncia la primera ley de newton 5) Explica en donde se manifiestan cada una de las siguientes fuerzas: Fuerza elástica Fuerza normal Fuerza magnética Fuerzas nucleares.