Caracteriticas
Cuando realizamos un esfuerzo muscular para
empujar o tirar de un objeto, le estamos comunicando una fuerza; una
locomotora ejerce una fuerza para arrastrar los vagones de un tren; un chorro
de agua ejerce una fuerza para hacer funcionar una turbina, etc. Para que el
efecto de una fuerza quede bien definido será necesario especificar
su magnitud, su dirección y su sentido. En otras
palabras, la fuerza es una magnitud vectorial y podrá, por tanto, ser
representada con un vector. La cual tiene las
siguientes características:
* Capacidad para vencer una determinada resistencia
con independencia del
tiempo empleado para realizarlo.
* Capacidad de superar o contrarrestar resistencias mediante la actividad
muscular.
* Capacidad del músculo para ejercer tensión contra una resistencia
* Como la
fuerza es invisible, alguno de los efectos producidos por esta, también son
invisibles.
* las fuerzas se anulan mutuamente y el cuerpo se encuentra
en equilibrio”.
* Las fuerzas son vectores, lo cual dice si los vectores tienen la misma
dirección pueden ser sumados directamente, y el resultado es otro vector.
* Cuando las fuerzas actúan producen movimiento sobre algún cuerpo o sino
locontrario. Sobre cada cuerpo actúan muchas fuerzas a la
vez, las cuales si las sumamos recibe el nombre de fuerza neta y estas equivale
a la fuerza de todas las demás. Si la fuerza neta fuese cero, quiere
decir que el cuerpo esta sin movimiento o a una velocidad constante. Y si no
esta en cero , no esta en equilibrio y adquiere M.U.A
* la fuerza se mide en Newton
(N
* Las fuerzas pueden ocasionar también deformaciones. Por ejemplo, al aplicar
una fuerza a un resorte.
Tipos de fuerzas
F. INSTANTÁNEAS: son aquellas que tan solo actúan sobre un
breve instante de tiempo sobre los cuerpos. Dando lugar a
movimientos uniformes.
F.CONSTANTES: son los que actúan de forma continuada sobre los cuerpos dando
lugar a movimientos acelerados.
SEGÚN ESTÉ EN CONTACTO O NO EL CUERPO QUE PRODUCE LA FUERZA Y EL QUE LA
RECIBE:
F. DE CONTACTO: el cuerpo que produce la fuerza está en contacto directo al que
se le aplica.
F. A DISTANCIA: el cuerpo que ejerce la fuerza no tiene por qué estar en
contacto con el otro( el magnetismo o la fuerza de la gravedad)
Representación como vector
Las fuerzas son magnitudes vectoriales es decir se representan mediante
vectores que son segmentos acabados en punta deflecha que nos indica el sentido
de la fuerza.
Las características de los vectores son:
- Punto de aplicación: señala la parte en la que se aplica la fuerza en
coordenadas cartesianas.
- Dirección: es el eje donde se situa el vector (eje x' o eje y')
- Sentido: es el lugar a donde se sitúa la flecha (sentido positivo del eje x'
si está hacia la derecha del eje x' y sentido negativo del eje x' si está a la
izquierda del eje x' pero si por el contrario se encuentra hacia arriba del eje
y' será sentido positivo del eje y' o si esta hacia abajo de este eje será
sentido negativo del eje y'
- Módulo o intesidad del vector. es la longitud del vector y el valor de la
fuerza en Newton.
Suma y resta de fuerzas
Las fuerzas que tienen la misma dirección y sentido, se suman, mientras que las
que tienen la misma dirección pero sentido contrario se restan. En el caso de que las fuerzas no tengan la misma dirección, hay que
realizar una pequeña composición. Gráficamente la suma y resta de
vectores se puede realizar por el método del paralelogramo, es decir trazar
sobre cada vector una recta paralela al otro formando un paralelogramo, cuya
diagonal es la suma.
La suma de todas las fuerzas que se ejercen sobre uncuerpo recibe el nombre de
fuerza neta o fuerza resultante y corresponde a una única fuerza equivalente a
todas las demás.
Efecto que produce la fuerza sobre un cuerpo
Uno de los efectos que producen las fuerzas sobre los cuerpos son
las deformaciones. Los sólidos se clasifican en dos grupos: deformables y
no deformables
Sólidos deformables: Son aquellos que se deforman al aplicarles una
fuerza. Se clasifican en dos grupos:
* Cuerpos plásticos: Se deforman por la acción de una fuerza y no recuperan su
forma inicial al dejar de actuar dicha fuerza. Ejemplos: Plastilina, cera, manteca,
etc.
* Cuerpos elásticos: Se deforman por la acción de una fuerza pero recuperan su
forma inicial cuando deja de actuar la fuerza. Ejemplos: Gomas elásticas,
muelles, etc
- Sólidos no deformables: Se llaman también sólidos rígidos. Si las fuerzas que actúan son muy grandes, se pueden romper,
produciéndose una ruptura o fractura.
La fuerza normal:
La fuerza que ejerce una superficie sobre un
cuerpo apoyado sobre la misma. Ésta es de igual magnitud y
dirección, pero de sentido contrario a la fuerza ejercida por el cuerpo sobre
la superficie.
Cuando un cuerpo está apoyado sobre una superficie, ejerce una fuerza sobreella
cuya dirección es perpendicular a la superficie
ï‚· La fuerza peso :
La atracción que ejerce un cuerpo celeste es llamada Fuerza de gravedad o peso,
y esta varía según la masa del
cuerpo celeste. Esta fuerza va en dirección al centro
de la tierra. El valor del peso es directamente
proporcional a la masa que tenga dicho objeto. El peso es responsable de que
los cuerpos caigan
La fuerza de roce
Mientras mas rugosa y áspera son las superficies de dos cuerpos que estén en
contacto, es necesario aplicar una fuerza cada vez mayor para mover. Esto nos
dice que existe una fuerza que se opone al movimiento de los cuerpos en
contacto y recibe el nombre de roce, de rozamiento o fricción
.
Roce por desplazamiento: tiene su origen en las
pequeñas irregularidades o rugosidades existentes en cada una de las
superficies en contacto
Roce estático cinético: cada una quiere sacar un cuerpo del reposo. La fuerza de roce estático es
una fuerza variable cuyo valor máximo se representa a través de la expresión
La fuerza de roce dinámico o cinético actúa solo cuando el cuerpo se encuentra
en movimiento dado por
Por lo tanto la fuerza de roce cinético máxima es mayor que la fuerza
de roce
estático