Com es mesuren les forces – INVESTIGA

La força és una magnitud, això significa que pot ser mesurada, igual que la temperatura, la longitud, la velocitat, el temps, la massa,…

Fes una petita cerca per internet i busca quina és la unitat de força del sistema internacional i quin és el seu símbol.

Com deus haver observat, el símbol s’escriu en majúscules. Per què creus que és així?

Ara només ens cal saber amb quin aparell es mesuren les forces. Aquí en tens unes imatges.

Busca com s’anomena aquest aparell.

Els elements d’una força – TEORIA

Continuament fem forces o n’experimentem els efectes, i, per tant, hauràs pogut comporvar que no totes les forces són iguals, sinó que unes són més intenses que unes altres.

Per això hem estudiat la manera de mesurar-les en les entrades anteriors, és a dir, assignant-els-hi un valor numèric que s’anomena intensitat de la força.

Però conèixer la intesitat d’una força no és suficient per considerar-la totalment difinida. Provem-ho:

Cadascú de vosaltres que faci una força sobre la seva cadira……

Efectivament algú l’haurà arrossegat, altres s’hi hauran posat dempeus, altres l’aixecaran, etc.

Malgrat que tot són forces sobre la cadira, comprovem que la força no depèn solament de la seva intensitat, sinó també dels aspectes següents:

El punt d’aplicació, és a dir, el punt on s’aplica l aforça, o també, l’origen de la força.

La direcció en què s’excerceix; per exemple, direcció vertical, paral.lel al terra, etc.

El sentit en què actua, ja que en una mateixa direcció hi ha dos sentits oposats; per exemple, en una direcció horitzontal hi ha dos sentits possibles que són dreta i esquerra.

La intensitat, el punt d’aplicació, la direcció i el sentit són les quatre caracterísitques que defineixen una força; les anomenem elements d’una força.

La representació de les forces – OBSERVA I ANOTA

Com hem comprovat en entrades anteriors, la força és una magnitud, però de magnituds n’hi ha de dos tipus, les escalars i les vectorials.

Escalars: es representen per números, com el temps, la temperatura, la massa, l’energia, etc.

Vectorials: es representen per vectors o fletxes, com la velocitat, l’acceleració, la força, etc. Aquestes magnituds es caracteritzen pel seu mòdul, direcció, sentit i, de vegades, el punt d’aplicació.

Per tant la força és una magnitud vectorial i necessitem un vector o fletxa per representar-la gràficament.

Ara pensa:

Com pots representar cadascun dels elements d’una força amb una sola fletxa?

Aquesta il.lustració potser t’ajudarà:

 

Els vectors – PRACTICA

Ara que ja saps que els vectors representen la intensitat o mòdul, el punt d’aplicació, la direcció i el sentit d’una força, fes l’exercici que et posaran a la pissarra. Consisteix en trobar vectors que siguin de la mateixa intensitat, del mateix sentit i de la mateixa direcció. Bona feina!

Composició de forces – OBSERVA I ANOTA

A un cos li podem aplicar dues o més forces a la vegada. Però aquestes forces poden tenir igual o diferent intensitat, igual o diferent sentit, igual o diferent direcció i igual o diferent punt d’aplicació.

Mira’t les imatges següents i dedueix què passa en cada cas i com és la intensitat, el sentit, la direcció i el punt d’aplicació en cada dibuix.

Apunta-ho a la teva llibreta i ho comentem a classe.

Pren apunts del què expliqui la professora després.

Composició de forces – PRACTICA

Ara practicarem la determinació gràfica i numèrica de la força resultant.

 

  • Ara dibuixa a la teva llibreta dues forces de 20 N i 15 N:

a) De la mateixa direcció i sentit.

b) Perpendiculars

c) De la mateixa direcció i sentits contraris.

En els tres casos dibuixa’n la resultant (determinació gràfica) i calcula’n la intensitat (determinació numèrica).

Finalment pots fer els exercicis que t’indiqui la professora del dossier següent (extret de l’INS Vinyet), a la teva llibreta:

Equilibri de forces- TEORIA

Imagina’t aquesta situació:

Les forces que s’exerceixen són oposades, és a dir, tenen la mateixa línia d’acció i sentit contrari.

Què succeïria si tots tiben amb la mateixa intensitat?

Efectivament, la força resultant serà nul.la i per tant, la corda no es mourà cap a la dreta ni cap a l’esquerra.

Quan passa això diem que les forces s’equilibren o bé que la corda està en equilibri.

Un cos està en equilibri quan sobre ell no actua cap força o bé quan totes les forces que hi actuen es contraresten de manera que s’anul.len els seus efectes. També podem dir que un cos està en equilibri quan la força resultant de la suma vectorial és zero.

Com ja sabem, un dels efectes de les forces és modificar la velocitat dels cossos o canviar-ne la direcció. Per tant, quan un cos està en equilibri, la seva velocitat no varia.

Tot cos en equilibri:

a) Es manté en repòs (es diu que està en equilibri estàtic)

b) Es mou amb velocitat constant (moviment rectilini uniforme). Això ho veurem al següent tema de física.

Pensa i anota a la teva llibreta situacions d’equilibri de forces. Després ho comentarem a classe.