1. Naturalesa vectorial de les forces
Flashcards
- Què és una magnitud vectorial?
- Una magnitud que es defineix per mòdul, direcció i sentit.
- Com es calcula el mòdul d'un vector en dues dimensions?
- Amb el teorema de Pitàgores: √(ax² + ay²).
- Què indica la direcció d'un vector?
- La recta que conté el vector.
- Què indica el sentit d'un vector?
- La punta de la fletxa del vector.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents opcions defineix correctament una força com a magnitud vectorial?
- a) Una força vectorial només requereix magnitud i unitats.
- b) Una força vectorial es defineix per la seva magnitud, direcció i sentit.
- c) Una força vectorial només es defineix per la seva direcció i sentit.
- d) Una força vectorial és una magnitud escalar.
Resposta: b) Una força vectorial es defineix per la seva magnitud, direcció i sentit.. Les forces són magnituds vectorials, el que significa que necessiten magnitud (mòdul), direcció i sentit per quedar completament definides.
- Com es calcula el mòdul d'un vector bidimensional a = (ax, ay)?
- a) |a| = ax + ay
- b) |a| = √(ax - ay)
- c) |a| = ax^2 - ay^2
- d) |a| = √(ax^2 + ay^2)
Resposta: d) |a| = √(ax^2 + ay^2). El mòdul d'un vector bidimensional es calcula utilitzant el teorema de Pitàgores, que és l'arrel quadrada de la suma dels quadrats de les seves components.
- Què representa la direcció d'una força vectorial?
- a) La longitud del segment que representa la força.
- b) La punta de la fletxa que indica cap a on s'aplica la força.
- c) La recta que conté el vector de la força.
- d) La intensitat amb què s'aplica la força.
Resposta: c) La recta que conté el vector de la força.. La direcció d'una força vectorial es representa per la recta sobre la qual es troba el vector.
2. Lleis de Newton
Flashcards
- Què estableix la primera llei de Newton?
- Tot cos preserva el seu estat de repòs o moviment rectilini uniforme llevat que hi actuï una força.
- Com s'anomena la primera llei de Newton?
- Llei de la inèrcia.
- Quina és la fórmula de la segona llei de Newton?
- F = m a
- En què es mesura la força segons el Sistema Internacional?
- En Newtons (N).
Preguntes tipus test
- Segons la primera llei de Newton, què passa amb un cos en moviment rectilini uniforme si no actua cap força sobre ell?
- a) S'atura immediatament.
- b) Continua en moviment rectilini uniforme.
- c) Accelera constantment.
- d) Desaccelera fins a aturar-se.
Resposta: b) Continua en moviment rectilini uniforme.. La primera llei de Newton, o llei de la inèrcia, estableix que un cos en moviment rectilini uniforme continuarà en aquest estat llevat que hi actuï una força externa. Per tant, si no hi ha forces actuant sobre ell, el cos mantindrà el seu moviment rectilini uniforme.
- Quina és la unitat de mesura de la força al Sistema Internacional (SI)?
- a) Joule (J)
- b) Watt (W)
- c) Newton (N)
- d) Pascal (Pa)
Resposta: c) Newton (N). Al Sistema Internacional (SI), la força es mesura en Newtons (N). Un Newton es defineix com la força necessària per accelerar una massa d'un quilogram a una velocitat d'un metre per segon al quadrat (1 N = 1 kg·m/s²).
- Quina relació matemàtica expressa la segona llei de Newton?
- a) F = m/a
- b) F = ma
- c) F = a/m
- d) F = m + a
Resposta: b) F = ma. La segona llei de Newton estableix que la força neta que actua sobre un objecte és igual al producte de la seva massa per l'acceleració (F = ma). Aquesta relació fonamental connecta força, massa i acceleració.
3. Forces d'especial interès
Flashcards
- Defineix el pes d'un objecte.
- És la força amb què la Terra atrau l'objecte. Es calcula com P = m * g.
- Què és la força normal?
- És la força que exerceix una superfície sobre un cos recolzat sobre ella, de la mateixa magnitud i direcció, però de sentit contrari a la força exercida pel cos sobre la superfície.
- Defineix la força de fregament.
- És la força que existeix entre dues superfícies en contacte, oposant-se sempre al moviment relatiu entre ambdues superfícies.
- Què és la força centrípeta?
- És la força que actua sobre un objecte en moviment sobre una trajectòria curvilínia i que està dirigida cap al centre de curvatura de la trajectòria.
Preguntes tipus test
- Quina força és la que exerceix una superfície sobre un cos recolzat sobre ella?
- a) Força de fregament
- b) Força normal
- c) Força centrípeta
- d) Pes
Resposta: b) Força normal. La força normal, també anomenada força de reacció, és la força que exerceix una superfície sobre un cos que hi està recolzat.
- En quina direcció es dirigeix sempre el pes d'un objecte?
- a) Cap a la dreta
- b) Cap amunt
- c) Cap al centre de la Terra
- d) Depèn de la superfície
Resposta: c) Cap al centre de la Terra. El pes sempre es dirigeix cap al centre de la Terra, que en la majoria dels casos es considera cap avall.
- Quina és la força que s'oposa al moviment relatiu entre dues superfícies en contacte?
- a) Força normal
- b) Força centrípeta
- c) Força de fregament
- d) Pes
Resposta: c) Força de fregament. La força de fregament és la que s'oposa al moviment relatiu entre dues superfícies que estan en contacte.
4. Exemple
Flashcards
- Quines forces actuen sobre un cos que baixa per un pla inclinat?
- Pes, normal i força de fregament
- Com es calcula la component x del pes en un pla inclinat?
- Px = mg sin α
- Com es calcula la component y del pes en un pla inclinat?
- Py = mg cos α
- Quina relació hi ha entre la força normal i la component y del pes en un pla inclinat?
- N = Py
Preguntes tipus test
- En l'exemple del cos que baixa per un pla inclinat, quin angle té el pla?
- a) 45 graus
- b) 60 graus
- c) 30 graus
- d) 90 graus
Resposta: c) 30 graus. L'enunciat de l'exemple especifica que el pla inclinat té un angle de 30 graus.
- Quin és el coeficient de fregament (μ) en l'exemple del cos que baixa pel pla inclinat?
- a) 0.1
- b) 0.2
- c) 0.3
- d) 0.4
Resposta: b) 0.2. L'enunciat de l'exemple indica que el coeficient de fregament (μ) és de 0.2.
- Després de 5 segons, quina és la velocitat del cos que baixa pel pla inclinat?
- a) 8.0 m/s
- b) 12.0 m/s
- c) 16.0 m/s
- d) 20.0 m/s
Resposta: c) 16.0 m/s. Segons els càlculs de l'exemple, la velocitat del cos després de 5 segons és de 16.0 m/s.
I 24 flashcards i 16 preguntes més al document.
Text del document
Forces Descarrega aquestes diapositivas en format PDF Naturalesa vectorial de les forces Lleis de Newton Forces d'especial interès Exemple Simulació Naturalesa vectorial de les forces Les forces són magnituds vectorials, això significa que queden definides per un vector, del qual cal definir el seu: Mòdul Longitud del segment. Direcció Recta que ho conté. Sentit Donada per la punta de la fletxa. En dues dimensions, un vector es pot escriure com , on i són vectors unitaris (mòdul = 1) al llarg dels eixos i . El mòdul de , , es calcula com (teorema de Pitàgores) .
a = ax ^ ı + ay ^ ȷ ^ ı ^ ȷ x y a " a" " a" = a 2 x + a 2 y Suma o resta de vectors Gràficament, dibuixant un vector a continuació de l'altre i unint l'origen amb el punt final: O analíticament, component a component: a + b = (ax + bx)^ ı + (ay + by)^ ȷ Pots practicar la suma de vectors amb la següent simulació: Adición de Vectores Explorar 1D Explorar 2D Laboratorio Ecuaciones Lleis de Newton (continua cap avall) 1a llei (llei de la inèrcia) 2a llei (llei fonamental de la dinàmica) 3a llei (llei de l'acció-reacció) Us recomanem passar-vos per la secció d' per fer una ullada a la biografia i principals contribucions científiques de l'Isaac Newton en format pòster i tríptic.
Història de la Ciència 1a llei (llei de la inèrcia) Tot cos preserva el seu estat de repòs o moviment rectilini uniforme llevat que hi actuï una força. 2a llei (llei fonamental de la dinàmica) Matemàticament, s'escriu com Al SI la força es mesura en Newton (N): . El canvi de moviment és proporcional a la força exercida i es fa en la direcció de la línia recta en què s'exerceix la força. F = m a (l'acceleració és proporcional a la força neta) 1 N = 1 kg m s 2 3a llei (llei de l'acció-reacció) Si un cos A exerceix una força sobre un altre cos B, aquest exercirà sobre A una força igual i de sentit contrari ( ). Per a tota acció sempre hi ha una reacció igual i oposada.
FAB = FBA Forces d'especial interés (continua cap avall) Pes P Normal N Fregament fr Centrípeta fc Pes El pes és la força amb què la Terra atrau un objecte. Es calcula com: on és la massa de l'objecte i és l'acceleració de la gravetat. Sempre es dirigeix cap al centre de la Terra (cap avall en la majoria dels casos). P P = m g, m g Normal També anomenada força de reacció, es defineix com la força que exerceix una superfície sobre un cos recolzat sobre ella. És de la mateixa magnitud i direcció, però de sentit contrari a la força exercida pel cos sobre la superfície. N Força normal en a) una superfície horitzontal, b) un pla inclinat i c) una superfície vertical.
Fregament La força de fregament és la força que existeix entre dues superfícies en contacte, oposant-se sempre al moviment relatiu entre ambdues superfícies. fr La força de fregament és proporcional a la normal : on és el coeficient de fregament N fr = μN , μ Força de fregament en a) una superfície horitzontal, b) un pla inclinat i c) una superfície vertical. Pots aprendre més sobre la naturalesa del fregament amb aquesta simulació: Física Química Fricción Pràctica virtual Centrípeta Es diu força centrípeta a la força o component de la força que actua sobre un objecte en moviment sobre una trajectòria curvilínia i que està dirigida cap al centre de curvatura de la trajectòria.
fc El seu mòdul es calcula a partir de l'acceleració centrípeta, fent ús de la 2a llei de Newton: fc = mac = m v 2 R = mv 2 R Exemple «Un cos baixa per un pla inclinat amb un coeficient de fregament .
Calcula la velocitat que portarà i l'espai recorregut al cap de , si inicialment estava en repòs.» 30 μ = 0.2 5 s El primer que fem és un dibuix representant la situació: Les forces que actuen són: Pes , on: Normal Força de fregament P = Px^ ı Py^ ȷ Px = mg sin α = 9.8m sin 30 = 4.9m N Py = mg cos α = 9.8m cos 30 = 4.9 3m N N = N^ ȷ fr = μN^ ı = 0.2N^ ı N Escrivim la 2a llei de Newton per a cada component: Component x fr Px = ma Component y N Py = 0 (1) (2) Aïllant de (2) i substituint a (1), emprant que i que : N = Py = 4.9 3m fr = 0.2N Px = 4.9m 0.2 4.9 3m 4.9m = ma a = 3.2 m/s 2 a = 3.2^ ı m/s 2 La velocitat que portarà als la calculem amb l'equació de la velocitat 5 s v = v0 + at = 0 3.2 5 = 16.0 m/s v = 16.0^ ı m/s Per a l'espai recorregut podem utilitzar l'equació del moviment: Δx = "x x0" = v0 t + 1 2 at 2 = 0 1 2 3.2 5 2 = 40.0 m Simulació Fuerzas y Movimiento: Intro Fuerza neta Movimiento Fricción Aceleración