Fuerzas y Movimiento

El movimiento tiene que ver con la sensación de desplazamiento rápido, como ver una moto o un auto a gran velocidad, pero es provocado por un efecto invisible, que actúa sobre los cuerpos, llamado fuerza.

Se conoce como Fuerza a toda acción que puede producir un cambio en la velocidad o bien producir deformaciones sobre los cuerpos.

Fuerza y movimiento son dos eventos físicos que están ligados. Pero, aunque la fuerza puede manifestarse sola, el movimiento no es posible sin el concurso de una fuerza.

La fuerza se relaciona con la acción que ejerce un cuerpo sobre otro. Los objetos son los que poseen la capacidad de ejercer fuerzas a causa de algún tipo de interacción.

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de  1 m/s²

1 N = 1 Kg · 1 m/s²

Equilibrio de Fuerzas:

Sobre los cuerpos, siempre está actuando alguna fuerza. Pero su presencia no siempre es evidente. En ocasiones las fuerzas que interactúan sobre un cuerpo se contrarrestan entre sí,  lo cual puede describirse como que “las fuerzas se anulan mutuamente y el cuerpo se encuentra en equilibrio”.

Características:

Las fuerzas son vectores, y si los vectores tienen la misma dirección pueden ser sumados directamente, y el resultado es otro vector. 

Cuando las fuerzas actúan producen movimiento sobre algún cuerpo o pueden detener el movimiento. Sobre cada cuerpo actúan muchas fuerzas a la vez, las que sumadas reciben el nombre de fuerza neta y es equivalente a la fuerza de todas las demás.

Si la fuerza neta es cero, la aceleración es cero, y la velocidad no cambia, es constante; por lo tanto, el movimiento puede ser: rectilíneo uniforme (MRU) o tratarse de un objeto en reposo.

Si la fuerza neta no es cero, el móvil tiene aceleración (o desaceleración);  por lo tanto, el movimiento es uniformemente variado, pudiendo ser: Uniformemente acelerado o uniformemente retardado.

Si la aceleración es mayor que cero (positiva), es un movimiento uniformemente acelerado (MUA).

Si la aceleración es menor que cero (negativa), es un movimiento uniformemente retardado (MUR).

Leyes de Newton:

Según la Primera Ley de Newton, “todo cuerpo en reposo que reciba una fuerza experimenta un cambio”.

Newton se basó en la teoría de Galilei (sin roce los cuerpos no se detienen) para establecer su Ley de la Inercia: “un cuerpo que se encuentra en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme, tiende a mantener ese estado siempre que no sea afectado por algún tipo de fuerzas”.

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Segunda Ley de Newton:

Todos los objetos que en movimiento están variando continuamente su velocidad, adquieren aceleración. por lo que:

F_neta= ma

Tercera Ley de Newton:

Conocida como Ley de Acción y Reacción, explica que si un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre otro cuerpo, este ejerce una fuerza de igual módulo hacia el primero pero de sentido contrario (reacción).

Las principales fuerzas que actúan sobre un cuerpo son: Fuerza normal, Peso, Fuerza ejercida y Fuerza de Rozamiento.

Aplicaciones

Videos

Ejercicios 

1. Cuando un automóvil acelera por la autopista como resultado de la fuerza aplicada por los pedales, ¿ a qué ley o principio hace referencia dicho fenómeno?

Hace referencia al principio fundamental de la Dinámica o Segunda ley de Newton, la cual explica que una fuerza puede imprimir una aceleración a un cuerpo, en base a su masa, mientras menor sea esta mayor será la aceleración.

2. Si la suma de las fuerzas actuantes de un cuerpo se denomida fuerza neta, entonces calcular la fuerza neta de un bloque sobre el cual actúan: 

la fuerza aplicada de 10 N en sentido horizontal, fuerza de rozamiento de 5 N, Peso de 11 N y fuerza normal de 11 N.

F neta= EF

F neta= F - Fr + FN - W

F neta = 10 N - 5 N + 11N - 11N

F neta = 5 N