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UPAO

RSIDAD
PRIVADA
ANTENOR
OR
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE
CIENCIAS

FÍSICA GENERAL
FUERZAS Y LEYES DE
NEWTON
Segundo Lizardo Gallardo
Zamora Trujillo - 2015

FUERZAS Y LEYES DE NEWTON
CONCEPTO DE FUERZA.
Fuerza es una cantidad vectorial que describe la interacción entre
partículas o cuerpos y entre estos con su entorno.
La interacción está presente tanto en el cuerpo que ejerce la fuerza
como enel que recibe la acción de tal fuerza.
Esta interacción se puede dar de dos formas:
1.- En forma de fuerza de contacto directo entre los cuerpos que
interactúan, tales como las que se muestran en las Fig.1 y Fig.2.
 
m



Figura
1. Fuerza ejercida para
 
jalar (o empujar) un cuerpo

Figura
2. Fuerza de fricción entre
 
el bloque y la superficie inclinada.

2.- En forma de fuerza de largo alcance, donde la interacción se hace a distancia, sin necesidad de que los cuerpos entren en
contacto, como las que se muestran en las Fig.3, Fig.4 y Fig.5.
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Segundo L. Gallardo Zamora
Segundo L. Gallardo Zamora

2
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FUERZAS Y LEYES DE NEWTON
 -G
MT

q2

q1

m

+

 G

-

 21
Figura 3. Fuerza de atracción
gravitatoria entre la Tierra y los
cuerpos que lorodean.

 -12

Figura 4. Fuerza de atracción
eléctrica entre las cargas
eléctricas de signo opuesto.

N

 -SN

S

S

N

  NS

Figura 5. Fuerza de repulsión
magnética entre los polos
opuestos de dos imanes

Las fuerzas pueden producir dos efectos en el cuerpo o sistema
sobre el cual actúen.
Un efecto estático que puede manifestarse en forma de: tracción,
compresión, torsión (corte) o una combinación deestas formas, tal
como sucede en las Fig.6, Fig.7 y Fig.8.
F = k x
x

k
Figura 6. Deformación por
tracción
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F

k

Figura 7. Deformación por
compresión de un resorte
Segundo L. Gallardo Zamora
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Figura 8. Deformación por
torsión
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FUERZAS Y LEYES DE NEWTON
El efecto dinámico de una fuerza se
manifiesta mediante el cambio dedirección y/o módulo de la velocidad del
cuerpo sobre el cual actúa.
 En la Fig.9 se ilustra como la fuerza
centrípeta Fc produce el cambio de velocidad  = 2 – 1 del automóvil en la cur-va.
Este cambio dividido entre el tiempo
define la aceleración centrípeta (ac), nor-

mal o radial que actúa sobre el
El efecto dinámico también puede maniautomóvil.
festarse como una fuerza de fricción

 
1

Fc

 

 

21



 
 
2

9. El cambio de velocidad 
  Figura
por efecto de la fuerza centrípeta

c

 

 
(Acción)

(Reacción)

Figura 10. La acción externa
 produce
(reacción) entre las superficies en
la fricción como reacción
en
bloque y superficie.
movimiento relativo, tal como se ilustra en
la Fig.10
Las fuerzas son cantidades vectoriales que podemos sumarlas,
restarlas o multiplicarlas aplicando lasreglas del algebra vectorial.
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Segundo L. Gallardo Zamora
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Gallardo Zamora
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FUERZAS
TORQUE O MOMENTO DE UNA FUERZA.
 El torque o momento define el efecto de rotación de una fuerza. Se
representa mediante la letra griega (tau) y se expresa simbólicamente mediante el productovectorial:
(13)
 = x
Donde:  , es el vector posición del punto de aplicación de la fuerza ,
respecto al eje de rotación.
 
 Por definición, el torque
Punto de
es perpendicular al plaaplicación
de la fuerza
no formado por y , de un
sentido igual al de
Plano (r, F)
 
avance de un tornillo de
P
O
Eje de
θ
giro a la derecha, o regla
 
rotación
de la mano derecha
como se ve en la Fig.11.
Figura 11Físicamente, el torque hace girar al cuerpo alrededor del eje en el
sentido de avance del tornillo de giro a la derecha.
5/15/15 05:18:09 PM
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Segundo L. Gallardo Zamora
Segundo L. Gallardo Zamora

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FUERZAS
  ejemplo práctico del efecto del torque se muestra en la Fig. 12 y
Un
Fig.13, al abrir o cerrar una puerta aplicando una fuerza a una
distancia del eje del rotación, que...