Como anteriormente se mencionó, la fuerza ejercida o solamente fuerza (F), es la aplicada en todo cuerpo capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales.
Cabe destacar que esta fuerza que ejerce una interacción sobre otro objeto puede apreciarse en los siguientes ejemplos:
— un objeto empuja a otro: un hombre levanta pesas sobre su cabeza
— un objeto atrae a otro: el Sol atrae a la Tierra
— un objeto repele a otro: un imán repele a otro imán
— un objeto impulsa a otro: un jugador de fútbol impulsa la pelota con un cabezazo
— un objeto frena a otro: un ancla impide que un barco se aleje.
Generalmente es un ser vivo, es el agente el cual es responsable de esta fuerza, ya que si analizamos:
Debe haber dos cuerpos: de acuerdo a lo anterior, para poder hablar de la existencia de una fuerza, se debe suponer la presencia de dos cuerpos, ya que debe haber un cuerpo que atrae y otro que es atraído, uno que impulsa y otro que es impulsado, uno que empuja y otro que es empujado, etc.
Dicho de otra manera, si se observa que sobre un cuerpo actúa una fuerza, entonces se puede decir que, en algún lugar, hay otro u otros cuerpos que constituyen el origen de esa fuerza.
Un cuerpo no puede ejercer fuerza sobre sí mismo. Si se necesita que actúe una fuerza sobre mi persona, tendré que buscar algún otro cuerpo que ejerza una fuerza, porque no existe ninguna forma de que un objeto ejerza fuerza sobre sí mismo (yo no puedo empujarme, una pelota no puede "patearse" a sí misma).
La fuerza siempre es ejercida en una determinada dirección: puede ser hacia arriba o hacia abajo, hacia adelante, hacia la izquierda, formando un ángulo dado con la horizontal, etc.
Se representa un vector gráficamente a través de una flecha en la dirección correspondiente. Los vectores son entes matemáticos que tienen la particularidad de ser direccionales; es decir, tienen asociada una dirección. Además, un vector posee módulo, que corresponde a su longitud, su cantidad numérica y su dirección (ángulo que forma con una línea de referencia).
Clasificación de las fuerzas
Según su punto de aplicación:
a) Fuerzas de contacto: son aquellas en que el cuerpo que ejerce la fuerza está en contacto directo con el cuerpo que la recibe.
b) Fuerzas a distancia: el cuerpo que ejerce la fuerza y quien la recibe no entran en contacto físicamente.
El ejemplo más familiar de una fuerza de este tipo es la atracción gravitatoria terrestre, responsable de que todos los cuerpos caigan hacia el suelo. Otro ejemplo es la fuerza que un imán ejerce sobre otro imán o sobre un clavo.
Según el tiempo que dura la aplicación de la fuerza:
a) Fuerzas impulsivas: son, generalmente, de muy corta duración, por ejemplo: un golpe de raqueta.
b) Fuerzas de larga duración: son las que actúan durante un tiempo comparable o mayor que los tiempos característicos del problema de que se trate.
Por ejemplo, el peso de una persona es una fuerza que la Tierra ejerce siempre sobre la persona. La fuerza que ejerce un cable que sostiene una lámpara, durará todo el tiempo que la lámpara esté colgando de ese cable. La fuerza que ejerce el cable sobre un teleférico durará mientras ahí esté.
Asimismo, las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden ser exteriores e interiores.
a) Fuerzas exteriores: son las que actúan sobre un cuerpo siendo ejercidas por otros cuerpos.
b) Fuerzas interiores: son las que una parte de un cuerpo ejerce sobre otra parte de si mismo.
Las fuerzas se pueden sumar y restar. No tiene sentido físico el multiplicarlas o dividirlas.
Si sumas dos fuerzas que van en la misma dirección y en el mismo sentido, entonces la suma es la suma aritmética de ellas. Si sus valores son 40 Newton y 30 Newton, el resultado sería 70 Newton en la dirección y sentido común que tienen.
Si sumas dos fuerzas que van en la misma dirección pero sentidos distintos (una a la derecha y la otra a la izquierda, por ejemplo) entonces la suma es la diferencia entre ellas (resta), con la misma dirección pero el sentido de la fuerza mayor. Si sus valores son 40 Newton a la derecha y 30 Newton a la izquierda, entonces la suma sería 10 Newton a la derecha.
Si sumas dos fuerzas que van en la misma dirección pero sentidos opuestos y resulta que las dos fuerzas tienen el mismo valor numérico, entonces la suma de ellas dará como resultado el valor 0. En este caso se puede decir que las fuerzas se anulan.
Pero las dos fuerzas deben estar actuando sobre el mismo cuerpo, de lo contrario no se pueden anular, incluso no podrían sumarse. Si las fuerzas que se van a sumar no tienen la misma dirección, el problema se complica bastante y habría que recurrir a procedimientos geométricos e incluso de trigonometría.
Si solamente hablamos de una fuerza, entonces la ecuación sería siguiendo la Segunda Ley de Newton:
F neta= m*a
pero si hablamos de varias fuerzas, en donde es necesario obtener la fuerza neta, entonces deberemos sumarlas.
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Fuerza by andoba2013
Ejercicios
1.Un automóvil de 500 kg que va por el asfaltado; se mueve con aceleración de 2 m/s2
Entonces ¿Cuál es el valor de la fuerza neta aplicada?
Datos
m= 500 kg
a= 2 m/s2
F neta=?
F neta= m*a
F neta= 500 kg*2 m/s2
F neta=1000 N
2. Una pelota de 3 kg es movido por acción de una fuerza la cual le imprime una aceleración de 4 m/s2
Calcular el valor de la fuerza aplicada.
Datos
m= 3 kg
a= 4 m/s2
F= m* a
F= 3 kg*4 m/s2
2. Una pelota de 3 kg es movido por acción de una fuerza la cual le imprime una aceleración de 4 m/s2
Calcular el valor de la fuerza aplicada.
Datos
m= 3 kg
a= 4 m/s2
F= m* a
F= 3 kg*4 m/s2
F= 12 N
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