Camila Daguerre - Sistemas de fuerzas colineales

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Sistemas de fuerzas colineales Recordemos del trabajo anterior que las fuerzas se representan mediante vectores, que tienen un punto de aplicación, una intensidad o módulo, una dirección y un sentido. Las fuerzas colineales son fuerzas que se aplican en la misma dirección que puede ser horizontal, vertical u oblicua. a) Sistemas de fuerzas colineales con igual sentido

Si suponemos que la mujer realiza una fuerza F1 = 40 N en sentido positivo hacia la derecha y el hombre realiza una fuerza F2 = 50 N también en sentido positivo hacia la derecha, ¿Cuál es la fuerza total o fuerza resultante que las dos personas realizan para empujar la caja? La fuerza resultante R será la suma de las dos fuerzas individuales. Analíticamente:

R = F 1 + F2

Para nuestro ejemplo: R = 40 N + 50 N = 90 N La fuerza resultante es 90 N en sentido positivo hacia la derecha Gráficamente se representa de la siguiente manera: ---------›------------›

Se elige como escala 1cm = 10 N

0 F1 F2 -----------------------› F1 mide 40 cm y F2 mide 50 cm R = 90 N Se grafica primero F1 y donde termina esta fuerza se empieza a medir F2. La fuerza resultante R se mide desde el 0 hasta que termina F2 Si se aplican tres fuerzas con igual sentido la resultante será R = F1 + F2 + F3 En general: R = F1 + F2 + F3 + -----

b) Sistemas de fuerza colineales con distinto sentido

Si suponemos que el hombre realiza una fuerza F1 = 60 N hacia la izquierda con sentido negativo y la mujer realiza una fuerza F2 = 40 N hacia la derecha con sentido positivo, ¿Cuál es la fuerza resultante que se realiza sobre bloque? La fuerza resultante será la resta de las dos fuerzas individuales. Analíticamente:

R = F2 – F1

En nuestro ejemplo: R = 40 N – 60 N = -20 N La fuerza resultante es 20 N en sentido negativo hacia la izquierda. Gráficamente se representa: F1

F2

‹-----------›----- o R

‹ -------

Utilizamos la escala 1 cm = 10 N F1 mide 6 cm y F2 mide 4 cm R mide 2 cm, por lo tanto será 20 N, en sentido negativo

Siempre se grafica primero F1 y donde termina F1 se comienza a graficar F2. La fuerza resultante siempre se mide desde 0 hasta la última fuerza que se graficó, en este caso F 2. Si actúan varias fuerzas sobre un cuerpo, sumamos las fuerzas que actúan con sentido positivo hacia la derecha y por otro lado sumamos las fuerzas que actúan con sentido negativo hacia la izquierda. Se restan ambos resultados. Si el valor de la fuerza resultante es positivo, su sentido es hacia la derecha; en cambio si el valor de la fuerza resultante es negativo, su sentido es hacia la izquierda.

En resumen:

Actividades 1) Calcular la fuerza resultante que realizan dos caballos para tirar del carro en forma analítica y en forma gráfica sabiendo que F1 = 300 N y F2 = 200 N

2) Calcular la fuerza resultante en forma analítica y en forma gráfica que realizan dos chicos que tiran de la cuerda con fuerzas F1= 80 N en sentido negativo y F3 = 50 N en sentido positivo

3) Calcular quienes ganan tirando de la cuerda, ¿el grupo A o el grupo B? Justificar calculando la fuerza Resultante en forma analítica y gráficamente

Grupo A: F1 = 20 N F2 = 30 N F3 = 10 N Grupo B: F4 = 50 N F5 = 60 N