“El
amor es un rayo de luna”
Gustavo
Adolfo Bécquer
CONCEPTO DE FUERZA
La fuerza es un concepto difícil de definir, pero
muy conocido. Sin que nos digan lo que es la fuerza podemos intuir su
significado a través de la experiencia diaria.
Fuerza para
levantar pesas.
|
Una fuerza es algo que cuando actúa sobre un cuerpo, de cierta masa,
le provoca un efecto.
Por ejemplo, al levantar pesas, al golpear una
pelota con la cabeza o con el pie, al empujar algún cuerpo sólido, al tirar una
locomotora de los vagones, al realizar un esfuerzo muscular al empujar algo,
etcétera siempre hay un efecto.
El efecto de la aplicación de una fuerza sobre un
objeto puede ser:
• Modificación del estado de movimiento en que se
encuentra el objeto que la recibe
• Modificación de su aspecto físico
También pueden ocurrir los dos efectos en forma
simultánea. Como sucede, por ejemplo, cuando alguien patea una lata de bebida:
la lata puede adquirir movimiento y también puede deformarse.
De todos los ejemplos citados podemos concluir que:
• La fuerza es un tipo de
acción que un objeto ejerce sobre otro objeto (se dice que hay una interacción). Esto puede
apreciarse en los siguientes ejemplos:
— un objeto empuja a otro: un hombre levanta
pesas sobre su cabeza
— un objeto atrae a otro: el Sol atrae a la
Tierra
— un objeto repele a otro: un imán repele a
otro imán
— un objeto impulsa a otro: un jugador
de fútbol impulsa la pelota con un cabezazo
— un objeto frena a otro: un ancla impide que
un barco se aleje.
 |
Un hombre ejerce una fuerza sobre el burro, empujando o tirando de él.
|
• Debe haber dos cuerpos: de acuerdo a
lo anterior, para poder hablar de la existencia de una fuerza, se debe
suponer la presencia de dos cuerpos, ya que debe haber un cuerpo que atrae y
otro que es atraído, uno que impulsa y otro que es impulsado, uno que empuja y
otro que es empujado, etc.
Dicho de otra manera, si se observa que sobre un
cuerpo actúa una fuerza, entonces se puede decir que, en algún lugar, hay otro
u otros cuerpos que constituyen el origen de esa fuerza.
• Un cuerpo no puede ejercer fuerza sobre sí mismo . Si se
necesita que actúe una fuerza sobre mi persona, tendré que buscar algún otro
cuerpo que ejerza una fuerza, porque no existe ninguna forma de que un objeto
ejerza fuerza sobre sí mismo (yo no puedo empujarme, una pelota no puede
"patearse" a sí misma).
• La fuerza siempre es ejercida
en una determinada dirección: puede ser
hacia arriba o hacia abajo, hacia adelante, hacia la izquierda, formando un
ángulo dado con la horizontal, etc.
Fuerza de
contacto sobre la pelota.
|
Para representar la fuerza se emplean vectores. Los vectores son entes matemáticos que tienen la particularidad de ser
direccionales; es decir, tienen asociada una dirección. Además, un vector posee módulo, que
corresponde a su longitud, su cantidad numérica y su dirección (ángulo que
forma con una línea de referencia).
Se representa un vector gráficamente a través de
una flecha en la dirección correspondiente
Resumiendo:
En física, fuerza
es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento
de un cuerpo.
|
Clasificación de las
fuerzas
Las fuerzas se pueden clasificar de
acuerdo a algunos criterios: según su punto de aplicación y según el tiempo que
dure dicha aplicación.
Según su punto de
aplicación:
a) Fuerzas de contacto: son aquellas en que el
cuerpo que ejerce la fuerza está en contacto directo con el cuerpo que la
recibe.
Un golpe de cabeza a la pelota, sujetar
algo, tirar algo, etc.
Fuerzas gravitacionales a distancia
entre el Sol, la Tierra y la Luna.
|
b) Fuerzas a distancia: el cuerpo que ejerce
la fuerza y quien la recibe no entran en contacto físicamente.
El ejemplo más familiar de una fuerza
de este tipo es la atracción gravitatoria terrestre, responsable de que todos
los cuerpos caigan hacia el suelo. Otro ejemplo es la fuerza que un imán ejerce
sobre otro imán o sobre un clavo.
Según el tiempo que dura la
aplicación de la fuerza:
a) Fuerzas impulsivas: son, generalmente,
de muy corta duración, por ejemplo: un golpe de raqueta.
b) Fuerzas de larga duración: son las que actúan durante un tiempo comparable o mayor que los tiempos característicos del problema de que se trate.
b) Fuerzas de larga duración: son las que actúan durante un tiempo comparable o mayor que los tiempos característicos del problema de que se trate.
Por ejemplo, el peso de una persona es
una fuerza que la Tierra ejerce siempre sobre la persona. La fuerza que ejerce
un cable que sostiene una lámpara, durará todo el tiempo que la lámpara esté
colgando de ese cable. La fuerza que ejerce el cable sobre un teleférico durará
mientras ahí esté.
Asimismo, las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden ser exteriores e interiores.
Asimismo, las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden ser exteriores e interiores.
a) Fuerzas exteriores: son las que actúan sobre un
cuerpo siendo ejercidas por otros cuerpos.
Fuerza impulsiva aplicada sobre la pelota.
|
b) Fuerzas
interiores: son
las que una parte de un cuerpo ejerce sobre otra parte de sí mismo.
Unidades de fuerza
El primer paso para poder cuantificar
una magnitud física es establecer una unidad para
medirla.
En el Sistema Internacional (SI)
de unidades la fuerza se mide en newtons (símbolo: N), en el CGS en dinas (símbolo, dyn) y en el sistema
técnico en kilopondio (símbolo: kp), siendo un kilopondio lo que
comúnmente se llama un kilogramo, un kilogramo fuerza o simplemente un kilo.
Un newton es la fuerza que, al ser aplicada a un cuerpo de
masa 1 Kilogramo, le comunica una aceleración de 1 metro por segundo al
cuadrado.
|
Una fuerza es una cantidad vectorial.
¿Qué significa esto?
Significa que tiene tres componentes:
— un
valor, que viene dado por un número y una unidad de medida (25 Newton, por ejemplo).
— una
dirección, que vendría a ser la
línea de acción de la fuerza (dirección vertical, por ejemplo).
— un
sentido, que vendría a ser la
orientación, el hacia dónde se dirige la fuerza (hacia arriba, por ejemplo).
Estos tres componentes deben estar
incluidos en la información de una fuerza.
Las fuerzas se pueden sumar y restar.
Si sumas dos fuerzas que van en la
misma dirección y en el mismo sentido, entonces la suma es la suma aritmética
de ellas. Si sus valores son 40 Newton y 30 Newton, el resultado sería 70
Newton en la dirección y sentido común que tienen.
Si sumas
dos fuerzas que van en la misma dirección pero sentidos distintos (una a la
derecha y la otra a la izquierda, por ejemplo) entonces la suma es la
diferencia entre ellas (resta), con la misma dirección pero el sentido de la
fuerza mayor. Si sus valores son 40 Newton a la derecha y 30 Newton a la
izquierda, entonces la suma sería 10 Newton a la derecha.
Pero ojo: las dos fuerzas deben estar
actuando sobre el mismo cuerpo, de lo contrario no se pueden anular, incluso no
podrían sumarse.
Si las fuerzas que se vayan a sumar no
tienen la misma dirección, el problema se complica bastante y habría que
recurrir a procedimientos geométricos e incluso de trigonometría.
Cuando graficamos una fuerza que actúa
sobre un cuerpo, se dibuja con una flecha partiendo desde el centro del
cuerpo que la recibe.
CON ESTE TEXTO REALIZAR ACTIVIDADES
DE LAS COLUMNAS A Y B
Veamos estos videos:
CON ESTE VIDEO REALIZAR ACTIVIDADES
DE LAS COLUMNAS C Y D
DE LAS COLUMNAS C Y D
No hay comentarios:
Publicar un comentario