¿Qué es la Fuerza?

Puede producir deformación, cambio de estado de velocidad o ambas al mismo tiempo.

Características de la Fuerza:

• Son magnitudes vectoriales.
• No se posee, se aplica.
• Se requiere de dos cuerpos: quien la aplica y quien la recibe.
• Se opera por métodos geométricos.
• Su unidad de medida es el Newton, que se abrevia N // 1 (N) = 1 (kg m/s²).

La Fuerza no se Posee:

Se posee potencia y energía, pero de ninguna forma se puede poseer fuerza.

Tipos de Fuerzas

¿Qué son las Fuerzas de Contacto?

Son fuerzas que se presentan en los objetos que interactúan y que están físicamente en contacto (por ejemplo: la fuerza con la que se empuja un objeto, la fuerza de fricción, etc.).

¿Qué son las Fuerzas de Acción a Distancia?

Este tipo de fuerzas se caracterizan por presentarse en objetos que no se encuentran físicamente en contacto (ejemplos típicos son la fuerza de atracción gravitatoria y la fuerza magnética, etc.).

¿Qué es una Interacción?

Es la relación existente entre dos cuerpos de un sistema en la cual el estado de velocidad de cada uno de estos cuerpos es determinado por la actividad del otro.

¿Qué es una Fuerza de Fricción o Rozamiento?

Es la fuerza que actúa sobre un cuerpo de manera que impide o retarda el deslizamiento de éste respecto a otro en la superficie que ambos tengan en contacto.

¿Qué es una Fuerza Normal?

Si dos cuerpos están en contacto, de acuerdo al principio de acción y reacción (Newton), se ejercen fuerzas iguales en magnitud, pero en sentido contrario, sobre ambos cuerpos. Esta fuerza debido al contacto se llama fuerza normal y es siempre perpendicular a la superficie que se encuentra en contacto.

El Newton:

El Newton se define como la fuerza que es necesaria para que una masa de un kilogramo pueda acelerar un metro por segundo cada vez que transcurre un segundo. Se acostumbra denotar esta expresión a través de las unidades de fuerza: kg·m/s².

Resumen de la Fuerza

• Fuerza:
  Puede producir deformación y cambio de velocidad al mismo tiempo.
• Son magnitudes vectoriales.
• No se poseen, se aplican.
• Es una interacción que requiere de dos cuerpos (quien aplica la fuerza y quien la recibe).
• Se opera en métodos geométricos.
  Su unidad de medida es el Newton 1N = 1 kg m/s²
• Contiene un módulo que es un número y una unidad de medida.
• Contiene un vector el cual indica la dirección y el sentido.

Suma de Fuerzas

Cuando actúan más de dos fuerzas a la vez, estas se suman y generan la ‘fuerza neta’, y si se dirigen en sentidos contrarios se restan.
+: Fr = F1 + F2
-: Fr = F1 – F2

Clasificación de las Fuerzas

Punto de Aplicación:

• De Contacto: Quien aplica y quien recibe la fuerza entran en contacto directo, se tocan.
• A Distancia: Quien aplica y quien recibe la fuerza no entran en contacto.

Duración:

• Corta-Impulsivas: El tiempo de aplicación de la fuerza es breve.
• Larga Duración: El tiempo de la aplicación de la fuerza es largo.

Efectos:

• Motoras: Son fuerzas que provocan movimiento.
• Resistivas: Estas tienden a impedir el movimiento.

Naturaleza:

• Gravitatoria: Interacción entre masas (atracción entre la Tierra y la Luna).
• Electromagnética: Transmitida por fotones, corresponde a las partículas con cargas eléctricas (transformaciones físico-químicas).
• Nuclear Fuerte: Es transmitida por los gluones, es atractiva, mantiene unidos a los nucleones.
• Nuclear Débil: Es transmitida por los bosones W y Z, es responsable de la desintegración beta.

Leyes de Newton

1. Inercia: Todo cuerpo tiende a permanecer en su estado de movimiento si sobre él no se aplican fuerzas externas.
   (Fe: fuerza resultante que cambia el estado de movimiento del cuerpo).
2. Principio de Masa: Si a un cuerpo de masa m se le aplica una fuerza F, el cuerpo adquiere una aceleración a.
   F = m x a
   F = m x a = m (vf – vi / t)
   La fuerza y la aceleración son constantes.
3. Acción y Reacción: Toda vez que un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, el segundo reacciona con una fuerza sobre el primero. La primera de las fuerzas se denomina de acción y la segunda de reacción.
   Fa = Fr tienen la misma dirección pero en sentido contrario.

Tipos de Fuerzas Específicas

Fuerza Peso:

Actúa sobre un objeto de masa m, con un campo gravitatorio que está alrededor de todo cuerpo que tiene masa.

Depende de dos factores:

• La intensidad del campo gravitatorio de donde esté la masa. En la Tierra su valor es de 9,8 m/s².
• La masa del cuerpo. El peso se determina con la ecuación: w = m x g.
  El peso es un vector que siempre se dirige al centro del cuerpo que genera el campo gravitatorio.

Fuerza Normal:

Cuando un cuerpo se apoya sobre otro: Ley de Newton, esta fuerza siempre actúa apuntando hacia afuera, respecto al apoyo.
Fnormal = masa x gravedad.

Fuerza de Roce:

Es la que se opone a cualquier tipo de movimiento.

Roce Estática: Se opone al inicio del movimiento, depende de la rugosidad del objeto y el lugar donde está apoyado.