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Libro para el maestro
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SECUENCIA 7
Cuando las fuerzas aplicadas no son colineales, como ocurre con las fuerzas aplicadas sobre la estatua del
problema
, la fuerza resultante ya no es simplemente una suma aritmética. El procedimiento gráfico para
sumar fuerzas en este caso es el
método del polígono
, que es el siguiente:
1. Cada fuerza se representa como una flecha. Puesto que las fuerzas se ejercen sobre el mismo punto de
aplicación, éstas se trazan a partir de este punto, conservando las características de magnitud, sentido y
dirección de las fuerzas que se quiere representar.
2. Después, se reacomodan las flechas de manera que se coloca la punta de una flecha con el extremo de
otra, respetando la longitud, la dirección y el sentido originales.
3. La
resultante se obtiene trazando una línea desde el origen de la primera flecha, hasta la punta la última
flecha, es decir, del punto de aplicación al punto final de las fuerzas trazadas.
F
1
F
2
a)
b)
Método del polígono.
La fuerza resultante es la misma, sin importar cuál de las dos fuerzas F
1
y F
2
, se elija representar primero.
Reflexión sobre lo aprendido
¿En qué te ayuda lo que acabas de aprender sobre la resultante
de un sistema de fuerzas para mover la estatua del
problema
?
¿Hacia dónde se moverá la estatua? ¿Por qué?
Actividad TRES
La resultante de una fuerza
Calculen
la resultante de un sistema de fuerzas.
1. Van necesitar hojas y transportador.
2. Analicen la situación que se presenta:
Dos pescadores jalan una red llena de peces, aplicando fuerzas de la misma magnitud,
pero con diferente dirección. Una de las personas jala la red con una fuerza de 5
unidades en una dirección de 45° hacia la lancha. Esta es la fuerza F
1
. El otro pescador,
jala la red con la misma fuerza, pero con un ángulo de 90°. Esta es la fuerza F
2
. ¿Hacia
dónde se moverá la red si la fuerza aplicada es de 5 unidades?
+
=
=
F1
=
− 4
F2
=
5
Fi
+
F2
=
−
4 +
5
= 1
R = 1
Los vectores colineales se suman en forma algebraica.
Cuando dos o más fuerzas se aplican en la misma dirección, sin importar que tengan sentidos contrarios, se
denominan fuerzas colineales. En este caso, si tienen el mismo sentido, sus magnitudes se suman;
si tienen
sentido contrario, las magnitudes se restan, en forma similar a como se procede con la recta numérica.
Reflexión sobre lo aprendido
Pida que los alumnos desarrollen una
estrategia para resolver el problema con las
herramientas adquiridas a lo largo de la
secuencia.
RL
Actividad TRES
El interactivo simula el efecto de la
aplicación de varias fuerzas sobre un mismo
objeto y permite la elaboración de
respuestas tentativas sobre la magnitud y
dirección de su movimiento como producto
de la aplicación de dichas fuerzas. Presenta
el método del polígono para la suma de
vectores concurrentes y la suma mediante
números con signo para vectores colineales.
4
Además, fomenta la participación y el
debate en el aula con la oportunidad de que
los alumnos integren sus conocimientos y
expresen sus ideas sobre el fenómeno
observado. El recurso cuenta con
instrucciones y sugerencia didáctica que se
sugiere revisar antes de utilizarlo para un
mejor aprovechamiento.
Puede utilizar el interactivo como
complemento a la actividad.
Calculen
la resultante de un sistema
de fuerzas.
El propósito de esta actividad
es que los
alumnos
calculen
la resultante de un
sistema de fuerzas utlizando el método del
pológono.
4
Es recomendable que monitoree el
trabajo de los equipos para auxiliar a los
alumnos en el uso del transportador al trazar
los ángulos. Asimismo pídales que
intercambien sus resultados con los otros
equipos para observar las diferencias y hacer
los ajustes necesarios en la dirección y
magnitud del vcetor resultante obtenido
para que después se comparen las
diferencias en la magnitud, la dirección y el
sentido de las fuerzas resultantes.