LAS FUERZAS Y EL MOVIMIENTO

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LAS FUERZAS Y EL MOVIMIENTO
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ÍNDICE

• EL MOVIMIENTO
• CLASIFICACIÓN
• ACTIVIDADES
• EXPERIMENTO
• LA FUERZA
• DEFINICIÓN
• TIPOS
• ELEMENTOS
• EFECTOS
• ACTUACIÓN DE VARIAS FUERZAS
• LA FUERZA DE LA GRAVEDAD
• ACTIVIDADES
• EXPERIENCIAS CON ROZAMIENTO

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EL MOVIMIENTO
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Clasificación

• Rectilíneo trayectoria en línea recta.
• Curvilíneo trayectoria NO es una recta.
• Movimiento circular su trayectoria es una
  circunferencia
• Con velocidad constante movimientos
  uniformes
• Con velocidad variable movimientos variados

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Actividades

• Completa la tabla colocando en cada casilla los
  siguientes movimientos
• Movimiento de una piedra que cae
• desde lo alto de una torre
• Movimiento de una noria de feria

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• Movimiento de una vagoneta
• de una montaña rusa
• Movimiento del
• borde de un yo-yo
• Movimiento de un automóvil que siempre viaja
• 50 Km/h por una carretera sinuosa

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Tabla
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• 2. Representa en un dibujo
• El movimiento de
• la Tierra alrededor del Sol
• El movimiento de una
• vagoneta de una montaña rusa

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• El movimiento de
• un coche de fórmula 1
• El movimiento de un canguro

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Experimento

• Estática en movimiento
• Necesitamos
• Un globo
• Una lata vacía de aluminio
• Preparación previaInfla el globo con aire y
  átalo.
• Luego frota el globo contra la cabeza unas 10
  veces.
• Ahora coloca la lata en el suelo y sin tocarla
  con el globo, haz que se mueva la lata alejándole
  el globo. Si se acaba la carga electrostática del
  globo, recárgalo frotando el pelo nuevamente.
• Qué está pasando?Al frotar el globo este se
  carga negativamente. Esta es una carga de energía
  electrostática. Al aproximarlo a la lata, esta
  distribuye sus cargas en ambos lados. Como es un
  cilindro, los lados están muy cerca y son curvos,
  por ello al repelerse las cargas iguales del
  globo y la lata, ésta rota.

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LA FUERZA
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FUERZA

• DEFINICIÓN es toda causa capaz de modificar el
  estado de reposo o movimiento de los cuerpos o de
  producir deformaciones en ellos.
• TIPOS
• De contacto cuando dos cuerpos chocan
• A distancia no existe contacto directo entre
  los cuerpos (imán)

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ELEMENTOS

• Intensidad indica el valor numérico
• Sentido es cada una de las dos
  orientaciones posibles existentes en una misma
  dirección
• Punto de aplicación punto sobre el que se
  ejerce la fuerza

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EFECTOS QUE PRODUCEN

• 1. CAMBIAN EL ESTADO DEL MOVIMIENTO DE LOS
  CUERPOS
• Rozamiento
• Se opone siempre al movimiento
• Depende de la superficie sobre la que se desliza
  el cuerpo
• Aumentar o disminuir la velocidad de un móvil
• Aumenta si la fuerza es aplicada en la misma
  dirección y sentido del movimiento
• Disminuye si la fuerza es aplicada en la misma
  dirección y sentido opuesto al del movimiento.

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• Cambiar la dirección de movimiento

Las cadenas ejercen una fuerza sobre las sillas.
Esto hace que describan un movimiento circular.
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• 2. DEFORMAN LOS CUERPOS
• Deformaciones permanentes los cuerpos sufren
  transformaciones
• Ejemplo plastilina
• Deformaciones no permanentes los cuerpos vuelven
  a adoptar su forma cuando cesa la causa que ha
  provocado la deformación
• Ejemplo un muelle

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ACTUACIÓN DE VARIAS FUERZAS

• Si actúan dos o más fuerzas sus efectos se
  suman
• con la misma dirección y sentido se suman
• con la misma dirección y sentidos opuestos se
  restan
• Si actúan varias fuerzas pueden anularse
  entre sí
• Ejemplo sobre una lámpara
• actúan dos fuerzas su propio peso
• y la tensión de la cuerda

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LA FUERZA DE LA GRAVEDAD

• La Tierra atrae a los cuerpos
• Características de la fuerza de la gravedad
• Universal
• Atractiva
• Bastante débil
• Intensidad depende de la masa de los cuerpos
• Intensidad depende de la distancia entre los
  cuerpos
• Peso no es lo mismo que masa
• Peso es una fuerza de atracción que la Tierra
  ejerce sobre los cuerpos situados cerca de su
  superficie.
• Masa es siempre la misma independientemente del
  lugar donde esté el cuerpo.

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Actividades

• Un mar de aire.
• Necesitamos
• Una regla larga
• Una hoja grande de periódico, extendida
• MontajeColoca la regla en el centro, debajo del
  papel, con el extremo salido. Ahora prueba a
  golpear el extremo de la regla y observa lo que
  pasa.
• Qué está sucediendo?El aire encima del
  periódico está presionando con su peso sobre toda
  la superficie de la hoja.
• Si se calcula el peso del aire por centímetro
  cuadrado y la dimensión de la superficie de la
  hoja, se podrá calcular la fuerza ejercida por el
  aire sobre toda la hoja.

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• Balance imposible.
• Necesitamos
• Un corcho
• Un palillo
• Dos tenedores metálicos
• Un hilo
• MontajeCorta un palillo de tal manera que el
  corte tenga forma de "V". Inserta uno de los
  extremos en el centro de un corcho. Ahora coloca
  los dos tenedores en los lados del corcho.
  Asegúrate que están bien sujetos y coloca la
  punta del palillo sobre un hilo. Deberá
  balancearse perfectamente y, si inclinas el hilo,
  podrás hacerlo desplazarse sin caerse.
• Qué está pasando?Si el centro de masa de un
  objeto está exactamente sobre un soporte,
  entonces el objeto no cae, ya que está atraído
  por la fuerza gravitacional que ejerce la Tierra
  sobre todos los cuerpos.

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• El peso del aire.
• Necesitamos
• Dos globos
• Un gancho de ropa
• Una percha para colgarlo
• Hilo
• MontajeInfla los globos y los sujeta al gancho
  con hilo. Cuelga el gancho y ajuste los globos en
  los extremos, hasta que esté nivelado. Ahora
  revienta uno de los globos y observa qué pasa con
  el gancho.
• Qué está pasando?El aire que contienen los
  globos pesa. Al quitar uno de ellos, la balanza
  se inclina hacia el otro.

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Experiencias con rozamiento

• MATERIALES NECESARIOS
• Mesa, bolitas o botones (más o menos del mismo
  peso), cajita de cartón o bandeja de plástico,
  vasito desechable, cinta adhesiva, libreta y
  lápiz, hilo de coser, tabla de madera de 20x50 cm
  (aproximadamente) 
• Trasportador (sólo si sabes medir ángulos) 
• PROCEDIMIENTO
• Fija el lápiz a un borde de la mesa con cinta
  adhesiva.
• Ata un extremo del hilo de coser a la cajita
  plástica del casete.
• Ata el otro extremo del hilo al vasito de
  plástico y asegúrate que esté derecho cuando
  cuelgue del hilo.
• La cajita va sobre la mesa y el vasito colgando
  como indica la figura.

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• Si la cajita se mueve agrégale un poco de peso
  metiéndole algo dentro (bolitas, plastilina,
  botones, etc.).
• Coloca algunas bolitas en el vaso. Probablemente
  la cajita no se mueva. Sigue metiendo bolitas
  cuidadosamente hasta que la caja comience a
  moverse. Cuando esto pase anota la cantidad de
  bolitas que hay en la cajita y las que tuviste
  que poner en el vaso.
• Agrégale el doble de bolitas a la caja y repite
  el procedimiento. Seguramente vas a necesitar
  agregar varias bolitas más en el vaso para que la
  caja comience a ser arrastrada. Cuando esto pase
  anota de nuevo.
• Repite el procedimiento varias veces. Vas a
  comprobar que hay una relación entre la cantidad
  de bolitas en la caja y las que hay en el vaso.
  En definitiva, vas a encontrar una relación entre
  el peso total de la cajita y la fuerza con que la
  estamos arrastrando.

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• Podemos encarar nuestro estudio del rozamiento
  desde otro ángulo. Para ello vamos usar la cajita
  con las bolitas y una tabla mas o menos lisa que
  ubicaremos sobre la mesa.
• Pon en la cajita algunas bolitas y colócala sobre
  un extremo de la tabla.
• Coge la tabla por este extremo y levántala un
  poco como se indica en la figura. De esta manera
  aumenta el ángulo de inclinación entre la tabla y
  la mesa.

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• Continua levantando la tabla lentamente hasta que
  la cajita comience a caer. El movimiento de la
  cajita comenzará para un determinado ángulo entre
  la tabla y la mesa Si sabes usar el trasportador
  mide este ángulo y anota el valor en una hoja,
  junto con el número de bolitas que hay en la
  caja.
• Agrega el doble de bolitas en la caja y repite el
  procedimiento. De nuevo comprobarás que hay una
  relación entre el ángulo para el cual la cajita
  comienza a caer y el número de bolitas en la
  caja.

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• Vamos a aprovechar que tenemos bolitas y una
  tabla para hacer un último experimento que
  también tiene que ver con el rozamiento pero
  tiene que ver más con las avalanchas.
• En primer lugar comprueba lo siguiente una
  bolita apoyada en una tabla horizontal no se
  mueve pero apenas se inclina la tabla comienza a
  rodar. Una vez hecha esta importante y evidente
  comprobación, pasamos al experimento.
• Sujeta un escarbadientes a la tabla con cinta
  adhesiva tal como se indica en la figura

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• Inclina la tabla un poquito la tabla y trata de
  equilibrar una bolita tal como se ve en la
  figura.
• Ahora que la bolita no rueda y está equilibrada
  comienza a inclinar suavemente la tabla. Mientras
  que la inclinación es pequeña el escarbadientes,
  que funciona como una protuberancia en la tabla,
  será capaz de impedir que la bolita ruede. Pero
  si inclinas mucho, la bolita pasará el obstáculo
  y comenzará a rodar. Como siempre anota el ángulo
  para el cual pasa esto y también el diámetro de
  la bolita.
• Repite el experimento con una bolita mas grande.
  Anota su diámetro y también el ángulo para el
  cual esta bolita salta el obstáculo y comienza a
  rodar. Si lo has hecho todo bien vas a comprobar
  que en este caso el ángulo es menor que en el
  primero

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• Si no encuentras ninguna relación entre la
  experiencia anterior y el desarrollo de una
  avalancha, mira el gráfico a la derecha. Las
  bolitas podrían ser los granos de una pila de
  arena o las piedras en la ladera de una montaña.
  Identificamos a una en particular pintándola de
  rojo. Esta claro que en el dibujo A la bolita
  está bien "atascada" y no se cae. Igual que en la
  experiencia con el escarbadientes. Pero si se
  aumenta el ángulo de inclinación de la ladera,
  como sucede en la figura B, la bolita roja se
  libera y cae.

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• Al caer adquiere cierta velocidad y por lo tanto
  cierta energía. Es posible que esta energía sea
  suficiente para "liberar" a otras bolitas de más
  abajo cuando choca con ellas. Y estas liberarán a
  otras y así, iniciándose una avalancha. Claro que
  para que esto pase no es suficiente con que una
  bolita se libere. Además deben ocurrir otras
  cosas, como por ejemplo que el ángulo de
  inclinación sea de un valor determinado, etc.

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BIBLIOGRAFÍA

• www.divertido.com.mx
• www.parquedelaciudad.es.vg
• www.matematicas.net
• www.cientec.or.cr/ciencias/experimentos/fisica.htm
  l13
• www.geocities.com/petersonpipe/puedefallar/puede3.
  html
• www.billiken.com.ar/secciones/ciencias/bsc_07htm
• www.rena.e12.ve/tecnologia/fuerza.html

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Trabajo realizado por

• M. Loli García Guilló
• Verónica Marchal Candalija
• Sandra Santos Juan

Interpretación física de los fenómenos naturales
3º C Magisterio Primaria