Download FUERZA Concepto

Definición y representación
Fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo
de un cuerpo o de producir en él una deformación.
La fuerza es una magnitud vectorial: se representa por una flecha (vector) y
necesitamos conocer no sólo su módulo, sino también su dirección, sentido y
punto de aplicación.
Representación de la fuerza
Origen: en O
Dirección: la de la flecha
Sentido: el que indica la punta
Módulo o intensidad: 5
Unidad: el Newton
TIPOS DE FUERZA
Para todas las fuerzas o interacciones entre los objetos podemos simplificarlo
en dos categorías importantes:
1. Las fuerzas de contacto son las que resultan cuando dos objetos
interactúan mientras se contactan físicamente y algunos ejemplos son:
o
o
o
o
o
o
Fuerza de Fricción o roce
Fuerza de Tensión
Fuerza normal
Fuerza Aplicada
Fuerza de empuje
Fuerza de Resorte o Restauradora
2. Las fuerzas de acción a distancia son las que resultan de la interacción
de dos objetos que no tienen que estar en contacto físico de uno con el otro
y son capaces de ejercen un empujón o jalón debido a esa separación
física. Algunos ejemplos de este tipo de fuerza son:
o
o
Fuerzas Gravitacionales
Fuerzas Electromagnéticas
Fuerza de roce: Siempre se opone al movimiento de los cuerpos.
Fuerza normal: Entre dos objetos sólidos cuya dirección perpendicular.
Fuerza de tensión: se realiza en cables o cuerdas y es aplicada a todo
lo largo de la cuerda o cable. la fuerza de tension presenta una fuerza
normal en el punto de unión del cable con una superficie solida.
Acción muscular: Fuerza ejercida por el sistema locomotor de un organismo los
músculos permiten activarse al movimiento.
Fuerza de contacto: La fuerza de contacto solo si las superficies de los cuerpos
se están tocando.
Fuerza a distancia: La fuerza actúa aun cuando las superficies de los cuerpos
no se tocan.
Fuerza de resorte: la fuerza elástica se da en los resortes, y cualquier objeto
que se deforme ante la presencia de una fuerza externa para volver a tomar su
forma inicial.
Fuerza de gravedad: Fuerza a distancia con que la tierra o cualquier objeto
con masa atrae a otro cuerpo al centro.
Fuerza Deformación: Cambio de forma experimentada por un objeto cuando
se aplica una o más fuerzas sobre él.
Composición y descomposición de fuerzas
Muchas veces tenemos distintas fuerzas aplicadas a un cuerpo y en distintas
direcciones. Para conocer su comportamiento lo que hacemos es calcular la
fuerza resultante, equivalente a la suma de todas las fuerzas aplicadas.
Pero no siempre tenemos las coordenadas cartesianas de los vectores de las
fuerzas aplicadas, sino que en la mayoría de los casos las encontramos como
un módulo y un ángulo, lo que suele llamarse coordenadas polares.
Para resolver este tipo de problemas, lo que hay que hacer es descomponer a
las fuerzas proyectándolas sobre los ejes por medio de relaciones
trigonométricas simples, tales como seno, coseno y tangente. Una vez que
tenemos cada componente proyectada, hacemos las sumas y restas sobre
cada eje para luego volver a componer todo en una resultante.
Ejemplo
F1 = 100 Newton
F2= 80 Newton
α = 20° del eje X
β = 25° del eje y
Proyectamos las fuerzas sobre los ejes
Para la F1
Por trigonometría
Cos α = F1x / F1
Sen α = F1y / F1
Entonces
F1x = Cos α F1
F1y = Sen α F1
Para la F2
Por trigonometría
Sen β = F2x / F2
Cos β = F2y / F2
Entonces
F2x = Sen β F2
F2y = Cos β F2
Luego de tener cada componente separada podemos hacer la sumatoria sobre
cada eje y obtenemos una fuerza total Fx para el eje X y otra Fy para el eje Y.
Σx = + F1x – F2x
Σy = + F1y + F2y
Para hallar la resultante total hay que realizar el procedimiento inverso, es decir
componer las dos fuerzas.
El módulo se calcula como la raíz cuadrada de cada componente al cuadrado:
El ángulo se puede calcular con la tangente:
LEYES DE NEWTON
PRIMERA LEY DE NEWTON
Ley de Inercia. Si no existen fuerzas externas que actúen sobre un cuerpo,
éste permanecerá en reposo o se moverá con una velocidad constante en línea
recta.
SEGUNDA LEY DE NEWTON
Ley de la Dinámica, determina que si se aplica una fuerza a un cuerpo, éste
se acelera. La aceleración se produce en la misma dirección que la fuerza
aplicada y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo que se mueve.
La fuerza, representada de rojo, cambia la velocidad
de valor y de dirección
TERCERA LEY DE NEWTON
Principio de Acción y Reacción, actúa sobre un cuerpo, éste reacciona con
una fuerza con igual magnitud, pero en sentido opuesto.
Fuentes de internet:
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/impresos/qui
ncena3.pdf
http://iegonzalo-fisica11mariaavila.blogspot.com/2009/04/tipos-defuerza_09.html
http://www.fisicapractica.com/composicion-fuerzas.php
http://www.slideshare.net/KarinaFlores6/fuerza-y-movimiento-13286215