¿Qué tipos de fuerzas?

Fuerza aplicada deutsch

En física, una fuerza es una influencia que puede cambiar el movimiento de un objeto. Una fuerza puede hacer que un objeto con masa cambie su velocidad (por ejemplo, pasando de un estado de reposo), es decir, que se acelere. La fuerza también puede describirse intuitivamente como un empuje o un tirón. Una fuerza tiene magnitud y dirección, lo que la convierte en una cantidad vectorial. Se mide en la unidad SI de newton (N). La fuerza se representa con el símbolo F (antes P).

La forma original de la segunda ley de Newton establece que la fuerza neta que actúa sobre un objeto es igual a la velocidad a la que su impulso cambia con el tiempo. Si la masa del objeto es constante, esta ley implica que la aceleración de un objeto;- es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el objeto, está en la dirección de la fuerza neta y es inversamente proporcional a la masa del objeto.

Los conceptos relacionados con la fuerza incluyen: el empuje, que aumenta la velocidad de un objeto; la resistencia, que disminuye la velocidad de un objeto; y el par motor, que produce cambios en la velocidad de rotación de un objeto. En un cuerpo extendido, cada parte suele aplicar fuerzas sobre las partes adyacentes; la distribución de dichas fuerzas a través del cuerpo es la tensión mecánica interna. Tales tensiones mecánicas internas no causan ninguna aceleración de ese cuerpo, ya que las fuerzas se equilibran entre sí. La presión, la distribución de muchas fuerzas pequeñas aplicadas sobre un área de un cuerpo, es un tipo de tensión simple que, si se desequilibra, puede provocar la aceleración del cuerpo. La tensión suele provocar la deformación de los materiales sólidos o el flujo en los fluidos.

Diferentes fuerzas

El movimiento hace que el mundo gire. El movimiento también hace que la luna gire. De hecho, el movimiento hace que muchas cosas funcionen. Cuando pensamos en el movimiento, solemos pensar en coches, bicicletas, niños corriendo, pelotas de baloncesto rebotando y aviones volando. Pero el movimiento es mucho más. El movimiento es importante en nuestras vidas y afecta a muchas cosas que hacemos. El movimiento es el cambio de posición o ubicación. Pero el movimiento requiere una fuerza para provocar ese cambio. Conozcamos la fuerza y el movimiento y los efectos de estas leyes físicas en nuestro mundo.

La fuerza es una palabra elegante para referirse a empujar o tirar. Si empujo algo o tiro de él, le estoy aplicando una fuerza. La fuerza hace que las cosas se muevan o, más exactamente, hace que las cosas cambien su movimiento. Dos fuerzas naturales que hemos experimentado son la fuerza de la gravedad y las fuerzas magnéticas.

Estas dos fuerzas actúan a distancia y no requieren un contacto directo entre los objetos para funcionar. La gravedad produce una fuerza que atrae los objetos entre sí, como una persona hacia el suelo. Es la fuerza que mantiene a la Tierra girando alrededor del sol y es la que tira de ti hacia el suelo cuando tropiezas. Consulta el sitio de Science Trek sobre la gravedad.

Fuerzas físicas

La fuerza es el agente externo que produce el movimiento. Básicamente, hay dos tipos principales de fuerzas, las fuerzas de contacto y las fuerzas sin contacto. Las fuerzas gravitacionales, las fuerzas eléctricas, las fuerzas magnéticas, las fuerzas nucleares y las fuerzas de fricción son algunos ejemplos de fuerza.

Una fuerza que se mueve o tiende a moverse detiene o tiende a detener el movimiento del objeto. La fuerza también puede cambiar la dirección del movimiento de un objeto. También puede cambiar la forma o el tamaño del cuerpo sobre el que actúa. Al ser una magnitud vectorial, tiene magnitud y dirección.

En la física clásica, las fuerzas reales se definen mediante un conjunto de axiomas, las leyes del movimiento de Newton, con referencia a un sistema de referencia inercial. Según la segunda ley de Newton, la fuerza resultante F que actúa sobre un cuerpo de masa constante m es igual a ma, donde a es la aceleración de a. La fuerza es una cantidad vectorial.

Las fuerzas pueden ser de largo o corto alcance. Las fuerzas de largo alcance, como la gravitación y la fuerza de Coulomb, decaen menos rápidamente que la inversión de la cuarta potencia de la distancia, mientras que las fuerzas de corto alcance, como las que existen en el interior del núcleo atómico y las que existen entre las moléculas, decaen más rápidamente que la inversión de la cuarta potencia. Se puede demostrar que en un cuerpo condensado, las fuerzas de corto alcance son pequeñas a distancias no muy superiores a las de los vecinos cercanos.

Fuerza de contacto

Ya sabemos algo sobre la gravedad gracias a nuestro estudio de la caída libre y el movimiento de los proyectiles. Sabemos que la aceleración es la misma para objetos de diferentes masas. Aunque hemos utilizado esto como modelo, es un gran paso afirmar que la gravedad sigue fundamentalmente esta regla. Sabemos que una pluma experimentará la misma aceleración debida a la gravedad que una piedra, si se elimina la resistencia del aire. Ahora bien, ¿cómo volvemos a introducir la resistencia del aire en nuestro modelo para que la reducción de la aceleración de la pluma tenga sentido?

El efecto de la reducción de la aceleración es fácil de mostrar con un FBD de dos objetos que son idénticos, excepto por la masa, y que caen por el aire a la misma velocidad. Para estos dos objetos las fuerzas de resistencia del aire son iguales, y la fuerza de gravedad es mayor en el objeto más pesado. Por lo tanto, las fuerzas netas sobre los dos objetos son diferentes, dando las siguientes aceleraciones:

\N – Izquierda. \a_{Izquierda}{Pesado}{Derecha} = F_{Gravedad}{Izquierda}{Pesado}{Derecha} – F_{air}} …izquierdo (pesado) derecho)… \\ F_air} {{gravedad}} {{izquierda} {pesada} {derecha}}= {dfrac}{F}{gravedad} {{izquierda} {derecha}}} – F_{air} {{más}} de la luz a la derecha. \\ g = F_{gravedad}} Fin de la matriz. \N – derecha} \N – Flecha derecha \N – Inicio {array} {l} a_{Izquierda} {{Peso} {{Derecha}} = g -{dfrac} {F_Aire} {m}. …m… izquierda… pesada… derecha… } a _{left( light \\right)} = g – {dfrac{ F_{air}} …m… izquierda… luz… derecha… } \fin{array} \]