Fuerza

Introducción

En este ensayo se abordaran algunos conceptos como masa, peso, fuerza y su relación con las variables que describen el movimiento de los cuerpos: posición, velocidad y aceleración, restringiéndose al movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en donde la fuerza aplicada es constante, es decir, no cambia con el tiempo. Estas relaciones de la fuerza y la masa con las variables que describen el movimiento se formularan utilizando las leyes de Newton del movimiento aplicando suma de vectores.

A partir de las leyes de Newton analizaremos diferentes situaciones en las cuales los objetos se desplazan con aceleración constante, o bien, están en equilibrio (en reposo o en movimiento a velocidad constante).

Las leyes de Newton sobre el movimiento forman la base necesaria para lograr un entendimiento adecuado de la mecánica. Por esta razón, es conveniente que le dediquemos tiempo y esfuerzo a su comprensión, asi como a sus aplicaciones en la solución de preguntas y problemas en que se involucren dichas leyes.

Fuerza

Al detenerse un cuerpo que se desliza sobre alguna superficie, al empujar una mesa, al lanzar una pelota, al tirar de un objeto mediante una cuerda o al presionar un resorte para comprimirlo se está aplicando una fuerza.

La fuerza es una cantidad vectorial ya que, además de su magnitud, se deben especificar su dirección y su sentido. Por ejemplo, si aplicamos una fuerza horizontalmente hacia la derecha se produce un efecto diferente al que resultaría si esa misma fuerza es aplicada verticalmente hacia arriba sobre el mismo objeto.

Diferentes tipos de fuerza

Todas las fuerzas observadas en la naturaleza se pueden clasificar, según su origen y características, en tres grupos:

a)Fuerzas gravitacionales.- Los cuerpos ejercen entre si una fuerza gravitatoria de atracción, cuyas causas están en función de sus masas y de la distancia entre ellos. Esta fuerza se presenta cuando la Tierra atrae a todos los cuerpos que se encuentran cerca de ella, produciendo la caída libre; por la atracción que ejerce el sol sobre los planetas, estos quedan confinados a moverse alrededor del Sol describiendo una órbita elíptica. Esta fuerza es siempre de atracción.

b)Fuerzas electromagnéticas.- Son fuerzas ejercidas entre partículas cargadas eléctricamente. Las partículas en reposo producen fuerzas electrostáticas; las partículas cargadas y en movimiento producen fuerzas electromagnéticas. Estas fuerzas pueden ser de atracción o de represión, dependiendo del tipo de carga que posean las partículas (positiva o negativa). La mayoría de las fuerzas de contacto que observamos, normalmente entre objetos microscópicos, por ejemplo la de rozamiento, la fuerza ejercida mediante una cuerda sobre un objeto, fuerzas de soporte y empuje, son el resultado de fuerzas moleculares ejercidas por las moléculas de un cuerpo sobre las moléculas de otro cuerpo; estas interacciones son fundamentalmente de tipo electromagnético.

c)Fuerzas nucleares. Estas se producen en el interior del núcleo del átomo, ente las partículas que lo forman, manteniéndolo unido. Esta fuerza es mayor que la repulsión eléctrica que se genera entre los protones (de carga positiva), que se encuentran en el interior del núcleo y es de atracción. De acuerdo con la forma cómo actúan las fuerzas sobre un cuerpo, estas se clasifican en:

1.Fuerzas de contacto: Son aquellas ejercidas por objetos como cuerdas, superficies, etc., en contacto directo con el cuerpo.

2.Fuerzas de acción a distancia (o de campo).

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