Forcesmoviment

1. 3 Forces i Moviment

2. 02/06/2016
2
1. Forces i moviment
Dinàmica: Part de la Física que estudia
moviment del cossos en relació amb les
forces que els originen.
Apunts històrics:
 Aristòtil (segle IV aC) afirmava que calia una força per mantenir
un moviment.
 Galileu Galilei (1564-1642) va arribar a la conclusió que en
absència de forces exteriors un cos en un pla ha de mantenir el
seu moviment.
 Isaac Newton (1642-1727) formulà les lleis que ens permeten
predir un moviment sabent-ne les forces que si apliquen.

3. 02/06/2016
3
Isaac Newton (1642-1727)
Va estudiar l’efecte
de les forces sobre
els cossos.
Va resumir les seves
conclusions en tres
lleis:

4. 02/06/2016
4
Primera llei de Newton i llei de la inèrcia.
“Un cos es mantindrà repòs o en MRU si no hi actua cap
força o la resultant de les forces és nul·la.”
La inèrcia és una propietat que tenen els cossos d’oposar-
se al moviment.
Força que fa la
taula (reacció)
Pes (acció)

5. 5
Primera llei de Newton i llei de la inèrcia.
 Aclariments:
1. Tots els cossos estan sotmesos a l’acció de les forces.
2. Tot cos que vulgui mantenir un MRU cal que li apliquem
una força que contraresti el fregament.
3. La massa ens permet mesurar la inèrcia d’un cos. Com
més massa més dificultat tenim a canviar l’estat de repòs
d’un cos

6. 02/06/2016
6
Segona llei de Newton o llei fonamental de la
Dinàmica
Si en un cos hi actua una força resultant es
produeix un MRUA.
Si sobre un cos actua una força resultant, es
produeix una acceleració directament proporcional
a la força aplicada. La constant de proporcionalitat
n’és la massa.

7. 02/06/2016
7
Segona llei de Newton o llei fonamental de la
Dinàmica
“L’acceleració d’un cos és directament
proporcional a la força resultant que actua sobre
ell i inversament proporcional a la seva MASSA.”
amF ·

8. 02/06/2016
8
Segona llei de Newton o llei fonamental de la
Dinàmica
Resumint:
amF ·
m = 1.000 kg
F = 2.000 N
a = 2 m/s2
m = 4.000 kg
a = 0,5 m/s2
F = 2000N
1. Si sobre un cos actua una força
resultant, llavors la velocitat del
cos varia, és a dir, apareix una
acceleració.
2. El valor d’aquesta acceleració
depèn de la massa del cos
La relació és:

9. 02/06/2016
9
Tercera llei de Newton o principi d’acció i
reacció
“Si un cos exerceix una força sobre un altre cos, aquest
exerceix sobre el primer una força amb el mateix mòdul i
direcció però de sentit contrari.”
 Cal tenir en compte que:
1. Les forces sempre actuen per parelles.
2. Les dues forces són simultànies.
3. No s’anul·len ja que actuen sobre cossos diferents.
4. No sempre provoquen acceleració si hi ha forces més
grans que s’hi oposen.

10. 02/06/2016
10
Tercera llei de Newton o principi d’acció i
reacció
Força de reacció: ens
deforma el dit
Força d’acció
Força de reacció:
enlaira el coet
Força d’acció

11. TIPUS DE FORÇA
1- FORÇA NORMAL (𝐹𝑛)
1. Anomenem força
normal (FN), a la força
que exerceix una
superfície sobre un cos.
2. És una força de reacció
a conseqüència del
pes.
3. Sempre és
perpendicular a la
superfície de contacte.

12. TIPUS DE FORÇA
1- FORÇA NORMAL (𝐹𝑛)
A. PLA HORITZONTAL
Si en tots 4 casos ∑F = 0 N

13. TIPUS DE FORÇA
1- FORÇA NORMAL (𝐹𝑛)
B. PLA INCLINAT:
Sense que s’aixequi direcció y:

14. 2- FORCES DE FRICCIÓ (𝐹𝑓)
El fregament o fricció és una força que apareix a
les superfícies de contacte dels cossos i que
s’oposa al seu moviment.
Característiques de la força de fregament Ff:
 Té sentit contrari al moviment del cos o al que s’hi vol provocar.
 Depèn de la naturalesa i del tipus de les superfícies dels
cossos, contra més llises menys fregament.
 La força de fregament que s’oposa a l’inici d’un moviment és
més gran que la força de fregament que hi ha quan el cos ja
està en moviment.
 Sempre és paral·lela a la superfície de contacte.
 En el cas d’un cos en moviment la força de fregament és
proporcional a la força Normal:
Ff = μ · 𝑭 𝒏

15. 2- FORCES DE FRICCIÓ (𝐹𝑓)
En el cas d’un cos en moviment la força de fregament és:
Ff = μ · 𝑭 𝒏
μ és el coeficient de fregament i depén de les superfícies de contacte
 0 ≤ 𝐹𝑓 ≤ μ · 𝑭 𝒏
 0 ≤ μ ≤ 1

16.  Si l’objecte no s’aixeca: ∑Fy = 0 N
 Si l’objecte es mou apareixerà una acceleració en la direcció de
les x:
2- FORCES DE FRICCIÓ (𝐹𝑓)
A B

17. C PLA INCLINAT:
Sense que s’aixequi direcció y:
2- FORCES DE FRICCIÓ (𝐹𝑓)

18. 3- TENSIONS ( T )
 Són aquelles forces que s’exerceixen a través d’un fil,
corda, cable....
 Si el fil no canvia de longitud, es manté tens, la força (
tensió) és la mateixa al llarg de tot el fil.

19. Del naixemement de l’astronomia a Newton

20. TIPUS DE FORÇA
4. FORÇA PES O FORÇA GRAVITACIONAL
Característiques:
 La direcció i sentit és cap el centre de la Terra ( o
dels cossos).
 El punt d’aplicació és el centre de gravetat.
 La intensitat d’aquesta força depèn de la
distància al quadrat al centre de la Terra.

21. 02/06/2016
21
Llei de Gravitació Universal de Newton:
«La força amb què s’atrauen els cossos és directament
proporcional a la seva massa i inversament proporcional al quadrat
de la distància que els separen»
4. FORÇA PES O FORÇA GRAVITACIONAL
F= 𝐺
𝑀·𝑚
𝑑2
 G és la constant de gravitació
universal el seu valor
6,67·10−11 𝑁·𝑚2
𝐾𝑔2
 M és la Massa 1
 m és la massa 2
 D és la distància entre cossos.

22. 02/06/2016
22
4. FORÇA PES O FORÇA GRAVITACIONAL

23. 4. FORÇA PES O FORÇA GRAVITACIONAL
Resumint:
“Anomenem pes a la força amb la qual la Terra atrau tots els
objectes que li estan a prop. “
 La gravetat és una força de la Natura que fa que tots els
objectes que tinguin massa s'atreguin els uns als altres.
L'acceleració que aquesta força imprimeix als objectes
als quals afecta és sempre la mateix i val g (= 9.8 m/s2,
unitat equivalent a N/kg).

24. 5. PES APARENT en un ascensor.
 És una sensació de pesantor.
 Ve donat pel valor de la força normal.
Cal recordar sempre: amF ·

25. 5. PES APARENT

26. 6. FORCES RECUPERADORES. Llei de Hooke 1635-1703.