Movimientos y Fuerzas: Conceptos Clave de Física

Composición de Movimientos

Principio de Independencia de Galileo

Cuando un cuerpo está sometido a dos movimientos simultáneos, su cambio de posición es independiente de si los dos movimientos actúan sucesiva o simultáneamente.

Principio de Superposición

Cuando un cuerpo está sometido simultáneamente a varios movimientos elementales independientes, el movimiento total se obtiene sumando vectorialmente dichos movimientos parciales.

Tiro Horizontal

Es la composición de dos movimientos perpendiculares: uno horizontal de avance rectilíneo uniforme y otro vertical de caída rectilíneo uniformemente acelerado. Su trayectoria es un arco de parábola.

Tiro Oblicuo

Es la composición de dos movimientos perpendiculares: uno horizontal de avance uniforme y otro vertical de subida y bajada uniformemente acelerado. La trayectoria es una parábola.

Movimiento Circular

La trayectoria es una circunferencia. Tiene aceleración radial constante y velocidad constante (en módulo, pero no en dirección). No tiene aceleración tangencial. El objeto recorre espacios iguales en tiempos iguales y ángulos iguales en tiempos iguales. Se definen:

• Periodo (T): Tiempo que tarda en dar una vuelta. Se mide en segundos (s).
• Frecuencia (f): Número de vueltas en un segundo. Se mide en hercios (Hz).

Movimiento Circular Uniformemente Variado

La trayectoria es una circunferencia. Tiene aceleración radial. La velocidad aumenta o disminuye de forma constante. El objeto recorre más espacio en el mismo tiempo si la aceleración es positiva, y menos si es negativa. No existe periodo ni frecuencia constantes.

Leyes de Newton

Primera Ley de Newton (Ley de la Inercia)

Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, o actúan varias cuyas resultantes es cero, el cuerpo permanece en reposo si lo estaba, o en movimiento rectilíneo uniforme si se estaba moviendo.

Segunda Ley de Newton (Ley Fundamental de la Dinámica)

Si sobre un cuerpo actúa una fuerza, o actúan varias cuyas resultantes es distinta de cero, el cuerpo sufre una aceleración que es directamente proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional a su masa.

Tercera Ley de Newton (Ley de Acción y Reacción)

Si un cuerpo actúa sobre otro con una fuerza, el segundo ejerce sobre el primero otra fuerza del mismo módulo y dirección, pero en sentido contrario.

Tipos de Fuerzas

Fuerzas Instantáneas y Continuas

• Instantáneas: Su actuación sólo dura un instante. Cambian la velocidad del cuerpo, pero al dejar de actuar, dicho cuerpo se moverá con la velocidad adquirida.
• Continuas: Actúan constantemente, originando un movimiento uniformemente acelerado.

Fuerzas Deformadoras (Elásticas y Plásticas)

• Elásticas: El cuerpo recupera su forma inicial cuando deja de actuar la fuerza.
• Plásticas: El cuerpo queda deformado al cesar la fuerza.

Ley de Hooke

La deformación producida es directamente proporcional a la fuerza aplicada, dentro de los límites de elasticidad.

Fuerzas de Inercia

Son fuerzas ficticias que introduce un observador que se mueve con una aceleración para explicar lo que ve. Sus características son:

• Módulo: Masa por la aceleración del sistema en movimiento.
• Dirección: La de la aceleración del sistema en movimiento.
• Sentido: Contrario al de la aceleración del sistema.

Fuerza Centrípeta

• Dirección: La del radio de la curva.
• Sentido: Hacia el centro de la curva.