La fuerza del razonamiento

La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay doscuerpos en contacto y es una fuerza muy importante cuando se estudia elmovimiento de los cuerpos. Es la causante, por ejemplo, de que podamos andar(cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento, hielo, porejemplo, que por una superficie con rozamiento como, por ejemplo, un suelorugoso).
Existe rozamiento incluso cuando no hay movimiento relativo entre los doscuerpos que están en contacto. Hablamos entonces de Fuerza de rozamiento estática. Por ejemplo, si queremos empujar un armario muy grande y hacemosuna fuerza pequeña, el armario no se moverá. Esto es debido a la fuerza de rozamiento estática que se opone al movimiento. Si aumentamos la fuerza con laque empujamos, llegará un momento en que superemos está fuerza de rozamiento yserá entonces cuando el armario se pueda mover, tal como podemos observar enla animación que os mostramos aquí. Una vez que el cuerpo empieza a moverse,hablamos de fuerza de rozamiento dinámica. Esta fuerza de rozamientodinámica es menor que la fuerza de rozamiento estática.
La experiencia nos muestra que:

• la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos no depende del tamaño de la superficie de contacto entre los dos cuerpos, pero sí depende de cúal sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales la formen y si es más o menos rugosa.
• la magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos en contacto es proporcional a la normal entre los doscuerpos, es decir:
  F_r = m·N
  donde m es lo que conocemos como coeficiente de rozamiento.

actúan en ángulo recto

Un ángulo recto es aquel que mide 90° (sexagesimales). Su amplitud medida en otras unidades es: π/2 radianes y 100^g (centesimales). Sus dos lados son dos semirrectas perpendiculares, y el vértice es el origen de dichas semirrectas.
Los ángulos rectos se encuentran en muchas figuras geométricas planas, por ejemplo:

• Un triángulo rectángulo tiene un ángulo recto.
• Un cuadrado tiene cuatro ángulos rectos.
• Dos ángulos rectos forman un ángulo llano o plano, es decir, de 180°.
• Cuatro ángulos rectos forman un ángulo completo o perigonal, es decir, de 360°.
• Dos diámetros ortogonales de una circunferencia la dividen en cuatro cuadrantes; sus prolongaciones conforman cuatro ángulos rectos con vértice en el cento, cuyas amplitudes suman 360°.

actúan en paralelo en sentido opuesto

Cuando dos fuerzas paralelas de la misma magnitud pero de sentido contrario actúan sobre un cuerpo, se produce el llamado par de fuerzas en el que el resultante es igual a cero y su punto de aplicación está en el centro de la línea que une a los puntos de aplicación de las fuerzas componentes.

 

actúan en paralelo del mismo sentido

Si sobre un cuerpo rígido actúan dos o más fuerzas cuyas líneas de acción son paralelas, la resultante tendrá un valor igual a la suma de ellas con su línea de acción también paralela a las fuerzas, pero su punto de aplicación debe ser determinado con exactitud para que produzca el mismo efecto que las componentes. En los siguientes ejemplos se determinará en forma gráfica en punto de aplicación de la resultante de dos fuerzas paralelas con igual y diferente sentido:

En la figura se tiene una barra de 90 cm de longitud, soportando una fuerza de 20 N y otra de 30 N. La resultante evidentemente es la suma de las dos fuerzas, o sea 50 N, pues actúan en forma paralela y con el mismo sentido.

Diferencias entre masa y peso

Como la masa es la cantidad de materia de los cuerpos, diremos que la pelota de golf tiene más masa que la de tenis.

¿Y el peso?

De nuevo, atención a lo siguiente: la masa (la cantidad de materia) de cada cuerpo es atraída por la fuerza de gravedad de la Tierra. Esa fuerza de atracción hace que el cuerpo (la masa) tenga un peso,

Fórmula y unidades del peso

Como el peso es una fuerza, se mide en unidades de fuerza. Sin embargo, las unidades de peso y masa tienen una larga historia compartida, en parte porque su diferencia no fue bien entendida cuando dichas unidades comenzaron a utilizarse.

Sistema Internacional de Unidades

Este sistema es el prioritario o único legal en la mayor parte de las naciones (excluidas Birmania, Liberia y Estados Unidos) por lo que en las publicaciones científicas, en los proyectos técnicos, en las especificaciones de máquinas, etc, las magnitudes físicas se expresan en unidades del sistema internacional de unidades (SI). Así, el peso se expresa en unidades de fuerza del SI, esto es, en newtons (N):

Sistema Técnico de Unidades

En el Sistema Técnico de Unidades, el peso se mide en kilogramo-fuerza (kgf) o kilopondio (kp), definido como la fuerza ejercida sobre un kilogramo de masa por la aceleración en caída libre (g = 9,80665 m/s² )^[2] . Entonces:

• 1kp = 9,80665 N = 9,80665 kg.m/s²

El peso

¿Qué es el peso?
En física, el peso de un cuerpo se define como un vector que tiene magnitud y dirección, que apunta aproximadamente hacia el centro de la Tierra. El vector Peso es la fuerza con la cual un cuerpo actúa sobre un punto de apoyo, a causa de la atracción de este cuerpo por la fuerza de la gravedad.
La situación más corriente, es la del peso de los cuerpos en las proximidades de la superficie de un planeta como la Tierra, o de un satélite. El peso de un cuerpo depende de la intensidad del campo gravitatorio y de la masa del cuerpo. En el Sistema Internacional de Magnitudes se establece que el peso.

Principio de la dinámica

Primera ley de Newton:

En la simulación se representa el movimiento de un cohete en medio del espacio. Supondremos que la única fuerza ejercida por la propulsión de los gases que combustionan en sus motores. Antes de presionar sobre el primero de los dos botones puedes comprobar que en ausencia de fuerzas nuestro cohete no cambia su estado de movimiento, sigue en reposo.

Un cuerpo permanece en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme mientras noactúe una fuerza sobre él.

Segunda ley de Newton:
Ahora pulsa el primer botón de fuerza. Comprobarás que el cohete empieza a moverse y su velocidad crece a medida que pasa el tiempo. Al cabo de unos segundos deja de pulsar. El cohete ya no estará sometido a ninguna fuerza y con sus motores parados, ¡sigue moviéndose! Mantiene constante su velocidad. Por lo tanto, cuando dejan de actuar fuerzas sobre un cuerpo, este no cambia su estado de movimiento. Si se movía a una velocidad, seguirá moviéndose a esa velocidad y en línea recta.

Si aplicamos una fuerza a un móvil, se produce una aceleración.

Observa que no necesitas ninguna fuerza para mantener un cuerpo en movimiento, pero sí que la necesitas para cambiar su velocidad (módulo y/o dirección). Así pues, los cuerpos se oponen a cambiar su estado de movimiento. Esta resistencia al cambio que presenta un cuerpo se denomina inercia. La inercia es la oposición que manifiesta un cuerpo a modificar su estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme.

Tercera ley de Newton
Esta ley dice que cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste responde con un fuerza igual y de sentido contrario. En nuestra simulación cuando lanzamos los gases de la combustión hacia la derecha la nave sufre experimenta una fuerza hacia la izquierda y viceversa.

Fórmula y unidades de la fuerza

Fuerzas-- F: fuerza en newtons
F = m · a m: masa en kg.
F = P · S a: aceleración en m/s²
Unidades del S.I. : La fuerza es una magnitud física
Newton (N) relacionada con el movimiento.
Kilopondio (Kp) Partes: Punto de aplicación,
Pondio (p) dirección, sentido e intesidad.
Dinas
Dos fuerzas del mismo sentido:
FR = F1 + F2
Dos fuerzas con sentidos contrarios:
FR = F1 - F2
Dos fuerzas perpendiculares:
FR =

LAS FUERZA

¿Que es la fuerza?
La fuerza es una modelización matemática de intensidad de las interacciones, junto con la energía. Así por ejemplo la fuerza gravitacional es la atracción entre los cuerpos que tienen masa, el peso es la atracción que la tierra ejerce sobre los objetos en las cercanías de su superficie, la fuerza elástica es el empuje o tirantez que ejerce un resorte comprimido o estirado respectivamente, etc. En física hay dos tipos de ecuaciones de fuerza: las ecuaciones "causales" donde se especifica el origen de la atracción o repulsión: por ejemplo la ley de la gravitación universal de Newton o la ley de Coulomb y las ecuaciones de los efectos (la cual es fundamentalmente la segunda ley de Newton).
La fuerza es una magnitud física de carácter vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad) o bien de deformarlo.

El movimiento de lanzamiento de un cuerpo hacia arriba

Descripción

Un cuerpo es lanzado desde el techo de un edificio de altura x0 con velocidad v0, determinar las ecuaciones del movimiento, la altura máxima y el tiempo que tarda el cuerpo en alcanzar el origen.En primer lugar, establecemos el origen y la dirección del movimiento, el eje X. Después, los valores de la posición inicial y los valores y signos de la velocidad inicial, y de la aceleración, tal como se indica en la figura. Resultando las siguientes ecuaciones del movimiento.

Cuando alcanza la altura máxima, la velocidad del móvil es cero. De la ecuación de la velocidad, se obtiene el tiempo que transcurre desde que se lanza hasta que llega a dicha posición. El tiempo transcurrido se sustituye en la ecuación de la posición, obteniéndose la máxima altura que alcanza el móvil medida desde el suelo.

El tiempo que tarda en llegar al suelo, se obtiene a partir de la ecuación de la posición, poniendo x=0, resolviendo una ecuación de segundo grado.