introducción. fuerza
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Introducción.
FUERZAConceptos
fundamentales
Definición
El concepto de fuerza ha ido evolucionando
desde los inicios del hombre.
En un concepto general y quizá informal, se
dice que es todo agente que pueda modificar
el estado físico y de movimiento de un
objeto o sistema.
Los pioneros en formalizar el concepto de
fuerza fueron Isaac Newton y Robert
Hooke, quienes por cierto mantuvieron una
relación hostil entre ellos.
Fuerza elástica
En 1665, Hooke, establece la
relación entre la fuerza y el
desplazamiento de un objeto
linealmente deformable, lo que hoy
conocemos como la Ley de Hooke.
𝐹𝑘 = 𝑘𝑥
Constante 𝑘 = 𝐹𝑘/𝑥
Fuerza inercial
En 1686, Newton, publicaría su libro “Principia” en donde establece la relación entre la fuerza y la aceleración, lo que hoy conocemos como la segunda Ley de Newton.
𝐹𝑚 = 𝑚 ሷ𝑥
Constante 𝑚 = 𝐹𝑚/ ሷ𝑥
Fuerza de Gravedad (Fw)Un caso particular de la segunda Ley de
Newton es la fuerza de gravedad, donde la
constante no es la masa, si no aceleración
𝑚 = 𝐹𝑚/ ሷ𝑥
𝑎 = 𝑤/𝑚
Fuerza de atracción gravitacional
Fuerza de fricción
La fuerza de fricción es realmente la oposición almovimiento de los cuerpos y se da en todos losmedios conocidos (seca, líquidos y gaseosos).
𝑓𝑟 = 𝜇𝑅
mg
P𝑓𝑟 = 𝜇𝑅
R = mg
mg
R=P
𝑓𝑟 = 𝜇𝑅
Fuerza de amortiguamiento
Una fuerza presente en todos los sistemas, y la cual provoca la disipación de energía se le conoce como la fuerza de amortiguamiento, que relaciona la fuerza y la velocidad como:
𝐹𝑐 = 𝑐 ሶ𝑥
Constante 𝑐 = 𝐹𝑐/ ሶ𝑥
CLASIFICACION DE
FUERZAS
Según su manifestación
a) Externas e InternasLas fuerzas externas son aquellas que se aplican a un
sistema o a un cuerpo; mientras que las fuerzas
internas son aquellas que reaccionan dentro de un
cuerpo, o bien contacto de 2 o mas cargas.
m1
m2
Fuerzas
Interiores
m1
m
m2
m1r
Fuerza
Fuerza Ext.
r1r2
m1 m2
b) Fuerzas de acción y reacción
Son fuerzas que aparecen en un sistema al
aplicar la segunda Ley de Newton.
Todas las fuerzas internas son de acción y
reacción.
p
(A)
(A)Fw
N(R)
Fr
(R)
Fr=MkN
R
p
(A)
c) Fuerzas externas e inerciales
Estas fuerzas cumplen con la Ley de la
dualidad causa-efecto.
Causa EfectoMk=0
Pp
Fe=ma
d) Fuerzas Concurrentes
Un sistema de fuerza es concurrente si al
proyectar la línea de acción de todas las
fuerzas coinciden en un punto.
Partícula
Fuerzas colineales
Son fuerzas que se manifiestan en la misma
dirección.
Ejercicios
