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1° Secundaria (12-13 años)

Resultante de fuerzas y equilibrio

Resultant Force & Equilibrium

Varias fuerzas sobre un cuerpo se pueden reemplazar por una sola resultante. En la misma dirección se suman; en sentidos opuestos queda la diferencia hacia la mayor. Si son iguales y opuestas, la resultante es 0 y el cuerpo queda en reposo o MRU. Mueve los deslizadores de F₁ y F₂ y observa la resultante y el equilibrio del libro en el escritorio.

Dos fuerzas en la misma dirección
5 N
3 N
💡 ¿Qué es la resultante?
①Si van en la misma dirección, sumas las fuerzas
②En el tira y afloja se suman si están del mismo lado
③La resultante mantiene esa dirección
④Una sola fuerza sustituye a varias
Dos fuerzas opuestas
6 N
6 N
🔍 Resultante en sentidos opuestos
①Resultante = mayor − menor
②Apunta hacia la fuerza mayor
③Si son iguales, resultante = 0 → equilibrio
④Si dos equipos tiran con la misma fuerza, no se mueven
Equilibrio de fuerzas
Condición de equilibrio
resultante = 0 (mismas fuerzas, sentidos opuestos)
en equilibrio el cuerpo está quieto o avanza con velocidad constante
Misma dirección
FR = F₁ + F₂
fuerzas paralelas que suman
Sentidos opuestos
FR = |F₁ − F₂|
la diferencia da la resultante
Puntos clave
Resumen
resultante = 0 → equilibrio → reposo o MRU
si dos fuerzas son iguales y opuestas, el cuerpo no cambia su movimiento
🎯 Puntos clave
①Resultante: combina varias fuerzas en una
②Misma dirección: F₁ + F₂
③Opuestas: |F₁ − F₂|, sentido de la mayor
④Equilibrio: resultante 0, fuerzas iguales y opuestas
⑤En equilibrio: reposo o MRU
Ejemplos y prueba
Ejemplo 1
Sobre un objeto actúan al mismo tiempo una fuerza de 5 N hacia la derecha y una de 3 N hacia la izquierda. ¿Cuál es la magnitud y la dirección de la fuerza resultante?
1
Para dos fuerzas en sentidos opuestos, la resultante es la fuerza mayor menos la menor, en el sentido de la fuerza mayor.
2
5 N - 3 N = 2 N, y el sentido es hacia la derecha, la fuerza mayor.
▸ 2 N, hacia la derecha
Resultante de sentidos opuestos = |F1 - F2|, en el sentido de la fuerza mayor.
Ejemplo 2
Un libro en reposo sobre una mesa recibe 8 N de gravedad. Cuando el libro está en reposo, ¿cuál es la magnitud de la fuerza normal con que la mesa lo empuja hacia arriba?
1
Cuando el libro está en reposo las fuerzas están en equilibrio, así que la resultante es 0.
2
La gravedad (abajo) y la normal (arriba) deben ser iguales en magnitud y opuestas, así que la normal = gravedad = 8 N.
▸ 8 N (hacia arriba)
En equilibrio la resultante es 0; el libro queda quieto porque gravedad = normal.
tipo prueba de unidad
¿Qué afirmación sobre la fuerza resultante y el equilibrio es correcta?
①La resultante de dos fuerzas en el mismo sentido es su diferencia
②Cuando las fuerzas están en equilibrio, la resultante es 0
③Un objeto en equilibrio debe estar en reposo
④La resultante de dos fuerzas opuestas apunta hacia la fuerza menor
⑤Si la resultante es 0, el movimiento del objeto sigue cambiando
▸ ② Cuando las fuerzas están en equilibrio, la resultante es 0
1
El equilibrio es el estado en que la fuerza resultante es 0, así que ② es correcta.
2
Una resultante del mismo sentido es la suma de las fuerzas (①), el equilibrio incluye reposo y movimiento a velocidad constante (③), una resultante de sentidos opuestos apunta hacia la fuerza mayor (④) y si la resultante es 0 el movimiento no cambia (⑤).
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