FUERZA

La fuerza ( F ) es la interacción de dos cuerpos. Para indicar que la fuerza actúa sobre determinado objeto se utilizan subíndice . Por ejemplo, la fuerza que una persona aplica para mover un escritorio, se designara por Fep , lo cual se lee : fuerza ejercida sobre el escritorio por la persona .

Las fuerzas pueden ser de dos tipos :

FUERZA DE CONTACTO :Resulta del contacto físico entre el cuerpo y sus alrededores.

FUERZA DE CAMPO : Resulta de una acción a distancia entre el cuerpo y sus alrededores.

Una fuerza es un vector que tiene magnitud y dirección, cuando esta se aplica en direcciones diferentes provocará distintos efectos. Es así, como toda fuerza se puede representar sobre un diagrama utilizando flechas. La dirección de la flecha será la dirección en que se ejerce la fuerza y su longitud debe ser proporcional a la magnitud o módulo de la fuerza.

FUERZA NETA

Cuando varias fuerzas están aplicadas al mismo tiempo sobre un objeto, fuerzas

UNIDAD DE FUERZA

En el sistema C.G.S. de unidades, la unidad de fuerza se llama DINA, se abrevia dy .

Una DINA es la fuerza que debe actuar sobre una masa libre de 1 gramo, para que ésta adquiera la aceleración de 1 cm/s2 .

1 dy = gr x cm / s2

En el sistema M.K.S. o sistema S.I. ( sistema internacional ) , la unidad de fuerza se llama NEWTON . Se abrevía N .

Un NEWTON , es la es la fuerza que debe actuar sobre una masa libre de 1 kilogramo, para que ésta adquiera la aceleración de 1 m/s2 .

En el sistema GRAVITACIONAL, la unidad de fuerza ( PESO) se llama KILOGRAMA – PESO o KILOPOND .Se abrevian Kg – p y Kp respectivamente.

1 Kg – p o Kp = 9,8 N

concurrentes, estas se combinan de tal forma que dan origen a una sola fuerza llamada FUERZA NETA ( FN ) o FUERZA TOTAL ( FT ).

FN = F1 + F2 + F3 + F4 + ………… + Fn

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

Técnica que se utiliza para representar todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, respetando el módulo y la dirección de cada una de ellas, se llama de cuerpo libre, ya que sólo se consideran las fuerzas que actúan sobre el cuerpo en estudio, y no las que este aplica a otros objetos. El cuerpo se representa como una masa puntual , es decir, un punto donde su masa se encuentra concentrada, de esta forma la masa permanece inalterada.

PRIMERA LEY DE NEWTON

La primera ley de Newton o Ley de Inercia establece que todo objeto en reposo continúa en reposo, y todo objeto en movimiento continúa en movimiento con velocidad constante ( rapidez uniforme en línea recta) si no actúa sobre él alguna fuerza o si la fuerza neta sobre el objeto es cero.

La fuerza neta FN es el resultado de fuerzas externas aplicadas sobre el objeto, es decir, fuerzas que son producto de la interacción entre el objeto y su entorno. Cuando la fuerza neta es cero, la aceleración del objeto es cero. La sumatoria de las fuerzas igual a cero se conoce como CONDICIÓN DE EQUILIBRIO TRASLACIONAL.

FN = 0 , entonces a = 0 ( a = aceleración)

Se entiende por INERCIA a la tendencia de un objeto a mantener su estado de reposo o de movimiento uniforme y rectilíneo.

MARCO DE REFERENCIA INERCIALES

Un marco de referencia inercial es aquel en el que es valida la primera ley de Newton. Cualquier marco de referencia que se mueva con velocidad constante, con respecto al objeto, como otro en un marco de referencia inercial distinto, encontrarán que la fuerza neta sobre el objeto y la aceleración son cero.

MASA INERCIAL

La masa es una cualidad propia de un cuerpo, la cual específica cuánta resistencia presenta el cuerpo a cambios en su velocidad; es decir , la masa es una medida de la

SEGUNDA LEY DE NEWTON

La segunda ley de Newton , conocida también como Ley de la aceleración o Principio de masa, establece que : Cuando se observa un objeto desde un marco de referencia inercial, la aceleración (a) del objeto es, directamente proporcional a la fuerza neta (FN) que actúa sobre él, y es inversamente proporcional a su masa (m ).

La segunda ley de Newton se expresa :

a = FN / m

La dirección de la aceleración será en la dirección de la fuerza neta que actúa sobre el objeto

Reordenando la relación masa, aceleración y fuerza queda :

F = m x a inercia de un objeto. La masa es una magnitud escalar que en el sistema S.I. de unidades se mide en kilogramo (kg )

Mientras mayor es la masa de un objeto, mayor será la fuerza que se requiere para darle una aceleración determinada. Por ejemplo, si se empuja un baúl vacío sobre un piso de baldosa, el baúl se moverá. Si está lleno de libros costará más moverlo y , si además, una persona se sienta sobre él, la dificultad para moverlo será enorme. Esto se debe a que la inercia del baúl es mayor en la medida en que se agregan cuerpos que aumentan la masa.

Por otro lado, es importante establecer que la masa de un objeto no es lo mismo que su volumen. No necesariamente un objeto de gran masa debe tener un gran volumen. Además, en el S.I. la masa se mide en kilogramo y el volumen en metros cúbicos. La inercia está relacionada con la masa y no con el volumen del cuerpo.

TERCERA LEY DE NEWTON

La tercera ley de Newton o Ley de acción y reacción , establece que : Si dos objetos llamados A y B interactúan, la fuerza FBA ejercida por el objeto A sobre el objeto B es igual en magnitud y dirección , pero en sentido contrario, a la fuerza FAB ejercida por el objeto B sobre el objeto A. Así, se puede expresar :

FBA = - FAB

La fuerza que el objeto A aplica sobre el objeto B se conoce como acción y la fuerza que el objeto B aplica sobre el objeto A se conoce como reacción. La fuerza de acción tiene la misma magnitud que la fuerza de acción, pero en sentido opuesto.

La tercera Ley de Newton expresa que las fuerzas siempre se presentan en pares, es decir, no puede existir una fuerza aislada. Además, estas fuerzas actúan sobre objetos diferentes, por esta razón no se anulan entre sí.

Por ejemplo, la fuerza que la Tierra ejerce sobre la Luna, es igual en magnitud y opuesta en sentido a la fuerza que la Luna ejerce sobre la Tierra.