LA FUERZA

PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA

La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:

“Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él”.

Esta primera ley de Newton, es conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).

Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad.

Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.

EL EQUILIBRIO

Se denomina equilibrio al estado en el cual se encuentra un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre el se compensan y anulan recíprocamente. Cuando un cuerpo está en equilibrio estático, si se lo mantiene así, sin ningún tipo de modificación, no sufrirá aceleración de traslación o rotación, en tanto, si el mismo se desplaza levemente, pueden suceder tres cosas: que el objeto regrese a su posición original (equilibrio estable), el objeto se aparte aún más de su posición original (equilibrio inestable) o que se mantenga en su nueva posición (equilibrio indiferente o neutro).

En el campo de la física y la ingeniería encontramos tres tipos de equilibrios, el termodinámico que se refiere a la situación de un sistema físico en el cual sus factores externos y procesos internos no producen cambios de temperatura o presión. El químico se da cuando una reacción química de transformación se produce al mismo tiempo que su inversa y entonces no hay cambios en los compuestos. Y por último, el mecánico, es cuando las sumas de las fuerzas sobre todas las partes se anulan.

EL PESO Y LA MASA

Peso y masa son dos conceptos y magnitudes físicas bien diferenciadas, aunque aún en estos momentos, en el habla cotidiana, el término "peso" se utiliza a menudo erróneamente como sinónimo de masa, la cual es una magnitud escalar. La propia Academia reconoce esta confusión en la definición de «pesar»: "Determinar el peso, o más propiamente, la masa de algo por medio de la balanza o de otro instrumento equivalente".

La masa de un cuerpo es una propiedad intrínseca del mismo, la cantidad de materia, independiente de la intensidad del campo gravitatorio y de cualquier otro efecto. Representa la inercia o resistencia del cuerpo a los cambios de estado de movimiento (aceleración, masa inercial), además de hacerla sensible a los efectos de los campos gravitatorios (masa gravitatoria).

El peso de un cuerpo, en cambio, no es una propiedad intrínseca del mismo, ya que depende de la intensidad del campo gravitatorio en el lugar del espacio ocupado por el cuerpo. La distinción científica entre "masa" y "peso" no es importante para muchos efectos prácticos porque la fuerza gravitatoria no experimenta grandes cambios en las proximidades de la superficie terrestre.

En un campo gravitatorio constante la fuerza que ejerce la gravedad sobre un cuerpo (su peso) es directamente proporcional a su masa. Pero en realidad el campo gravitatorio terrestre no es constante; puede llegar a variar hasta en un 0,5% entre los distintos lugares de la Tierra, lo que significa que se altera la relación "masa-peso" con la variación de la fuerza de la gravedad.

Podría citarse como ejemplo, una manzana que cae de un árbol es atraída hacia abajo por la fuerza de la gravedad de la Tierra, la masa de una manzana es constante y no depende de su situación, pero su peso sí, de tal forma que, en la superficie de la Luna la manzana solo pesaría la sexta parte de lo que pesa en la Tierra, dado que la gravedad lunar es sólo un sexto de la terrestre. Ésta es la razón por la cual los astronautas son capaces de saltar en la superficie de la Luna a pesar de lo voluminoso de su equipo y sus trajes espaciales.

LA FUERZA Y SUS EFECTOS

La fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o de producirle una deformación. La Unidad de Fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representante de la siguiente manera Kgr.m/s

Las fuerzas tienen un nombre según las causas que las originan:

 Peso: se debe a la interacción entre un cuerpo cualquiera y la Tierra.

 Fuerza Elástica: es la fuerza de recuperación de un muelle cuando lo estiramos.

 Fuerza Magnética: es la fuerza causada por la interacción entre un trozo de hierro y un imán.

Existen fuerzas en la que no hay contacto entre cuerpos, por ejemplo la fuerza de atracción de la Tierra, o la fuerza de atracción de un imán. Por lo tanto podemos distinguir entre Fuerzas de contacto y fuerzas a distancia, en definitiva son dos casos particulares de otras interacciones: las Fuerzas Fundamentales del Universo. Una fuerza, al actuar sobre un cuerpo, puede producir:

a) Un cambio en su movimiento (aceleración).

b) Una deformación del cuerpo:

Los cuerpos elásticos recuperan su forma inicial al dejar de hacer las fuerzas que los deforman (siempre que no sean tan intensas que le hagan perder la elasticidad)

Los cuerpos plásticos no recuperan su forma inicial una vez cesa la fuerza.

FUERZA DE FRICCIÓN

Rozamiento o fuerza de fricción es la fuerza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento entre

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