Fuerza
La fuerza es cualquier influencia que hace que un objeto cambie, ya sea en relación con su movimiento, dirección o construcción geométrica.
Objetivos de aprendizaje
Desarrollar la relación entre la masa y la aceleración en la determinación de la fuerza
Puntos clave
Puntos clave
- La fuerza se enuncia como una cantidad vectorial, lo que significa que tiene elementos de magnitud y dirección. La masa y la aceleración, respectivamente.
- En términos sencillos, la fuerza es un empuje o una atracción que puede definirse en términos de varias normas.
- La dinámica es el estudio de la fuerza que hace que los objetos y los sistemas se muevan o se deformen.
- Las fuerzas externas son cualquier fuerza exterior que actúa sobre un cuerpo, y las fuerzas internas son cualquier fuerza que actúa dentro de un cuerpo.
- Fuerza: Una fuerza es cualquier influencia que hace que un objeto sufra un determinado cambio, ya sea relativo a su movimiento, dirección o construcción geométrica.
- Velocidad: Una cantidad vectorial que denota la tasa de cambio de posición con respecto al tiempo, o una velocidad con un componente direccional.
- Vector: Una cantidad dirigida, una con magnitud y dirección; la entre dos puntos.
Términos clave
Resumen de Fuerzas
En física, una fuerza es cualquier influencia que hace que un objeto sufra un determinado cambio, ya sea referente a su movimiento, dirección o construcción geométrica. Se mide con la unidad SI de Newtons. Una fuerza es la que puede hacer que un objeto con masa cambie su velocidad, es decir, que se acelere, o la que puede hacer que un objeto flexible se deforme. La fuerza también puede describirse mediante conceptos intuitivos, como un empuje o un tirón. Una fuerza tiene tanto magnitud como dirección, lo que la convierte en una cantidad vectorial.
¿Qué es una fuerza? Describe lo que son las fuerzas y lo que hacen.
Cualidades de la fuerza
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 cambia su impulso. Esta ley se da además para significar 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.
Como hemos mencionado, la fuerza es una cantidad vectorial. Un vector es una matriz unidimensional con elementos de magnitud y dirección. En un vector de fuerza, la masa, \text{m}, es la componente de magnitud y la aceleración, \text{a}, es la componente de dirección. La ecuación de la fuerza se escribe:
{text{F}={text{m}{cdot{text{a}}
Los conceptos relacionados con la fuerza incluyen el empuje, que aumenta la velocidad de un objeto; el arrastre, que disminuye la velocidad de un objeto; y el par, que produce cambios en la velocidad de rotación de un objeto. Las fuerzas que no actúan uniformemente sobre todas las partes de un cuerpo también provocan tensiones mecánicas, término técnico que designa las influencias que provocan la deformación de la materia. Mientras que las tensiones mecánicas pueden permanecer incrustadas en un objeto sólido, deformándolo gradualmente, las tensiones mecánicas en un fluido determinan cambios en su presión y volumen.
Dinámica
La dinámica es el estudio de las fuerzas que hacen que los objetos y sistemas se muevan. Para entenderlo, necesitamos una definición práctica de fuerza. Nuestra definición intuitiva de fuerza -es decir, un empuje o un tirón- es un buen punto de partida. Sabemos que un empuje o un tirón tiene tanto magnitud como dirección (por lo tanto, es una cantidad vectorial) y puede variar considerablemente en cada aspecto.
Muestra algunos ejemplos de la naturaleza «empujar-tirar» de la fuerza. El ejemplo superior izquierdo es el de un sistema de poleas. La fuerza que alguien tendría que tirar hacia abajo del cable tendría que igualar y superar la fuerza realizada por la masa el objeto y los efectos de la gravedad sobre esos objetos para que el sistema se mueva hacia arriba. El ejemplo de arriba a la derecha muestra que cualquier objeto que se apoye en una superficie seguirá ejerciendo una fuerza sobre ella. El ejemplo inferior es el de dos imanes que se atraen entre sí debido a la fuerza magnética.
Ejemplos de Fuerza: Algunas situaciones en las que las fuerzas están en juego.