FUERZA

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FUERZA. DEFINICION. Se le llama fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo es decir, de imprimirle una aceleración a ese cuerpo. NATURALEZA DE LAS FUERZAS. Las fuerzas por su naturaleza se clasifican en: Fuerza gravitacional - PowerPoint PPT Presentation

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Se le llama Se le llama fuerzafuerza a cualquier acción o a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo movimiento o de reposo es decir, de es decir, de imprimirle una aceleración a ese cuerpo. imprimirle una aceleración a ese cuerpo.

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NATURALEZA DE LAS FUERZAS

• Las fuerzas por su naturaleza se clasifican en: • Fuerza gravitacional• Es una fuerza de atracción entre dos cuerpos, debido a que ambos poseen una

cualidad llamada masa. Es una fuerza muy débil y para sentir su efecto es necesario que por lo menos una de las masas tenga dimensiones planetarias. La fuerza gravitacional que la Tierra ejerce sobre un cuerpo es el peso.

• Fuerza electromagnéticaSe descompone en:

• Una fuerza eléctrica, que es de atracción o de repulsión entre dos cuerpos, debido a que ambos poseen una cualidad llamada carga eléctrica.

• Una fuerza magnética, que es una fuerza adicional a la anterior, cuando las cargas están en movimiento.

• Fuerzas nuclearesSe descomponen en:

• Una fuerza nuclear fuerte, que explica el por qué las partículas dentro del núcleo de un átomo se mantienen unidas. Es la más fuerte de todas las fuerzas, sin embargo desaparece cuando se separan las partículas.

• Una fuerza nuclear débil que explica por qué se producen ciertas desintegraciones radioactivas del núcleo.

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Se llaman fuerzas fundamentales a cada una de las Se llaman fuerzas fundamentales a cada una de las interacciones que puede sufrir la materia y que no pueden interacciones que puede sufrir la materia y que no pueden descomponerse en interacciones más básicas.descomponerse en interacciones más básicas.

En la física moderna se consideran cuatro campos de En la física moderna se consideran cuatro campos de fuerzas como origen de todas las interacciones fuerzas como origen de todas las interacciones fundamentales:fundamentales:

Interacción electromagnéticaInteracción electromagnética: actúa sobre todas las : actúa sobre todas las partículas con partículas con carga eléctricacarga eléctrica. Transmitida por los . Transmitida por los fotonesfotones. .

Interacción nuclear débilInteracción nuclear débil: Transmitida por los bosones : Transmitida por los bosones vectoriales. vectoriales.

Interacción nuclear fuerteInteracción nuclear fuerte: Transmitida por los gluones. : Transmitida por los gluones. Interacción gravitatoriaInteracción gravitatoria o o gravitacióngravitación: Transmitida por el : Transmitida por el

gravitóngravitón (partícula aún no descubierta). (partícula aún no descubierta).

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Entre ellos tenemos:Entre ellos tenemos: Movimiento Y Deformación. Movimiento Y Deformación. Como ejemplo cotidiano tenemos el peso: debido a la Como ejemplo cotidiano tenemos el peso: debido a la

atracción de la Tierra. Pero las fuerzas también atracción de la Tierra. Pero las fuerzas también aparecen como causantes de las deformaciones de los aparecen como causantes de las deformaciones de los cuerpos y, esa propiedad la podemos usar para cuerpos y, esa propiedad la podemos usar para medirlas: el dinamómetro.medirlas: el dinamómetro.

Relacionados con las fuerzas tenemos el trabajo, la Relacionados con las fuerzas tenemos el trabajo, la potencia y la energía (cinética y potencial, tanto potencia y la energía (cinética y potencial, tanto elástico como gravitatorio). elástico como gravitatorio).

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Sistema Internacional de UnidadesSistema Internacional de Unidades (SI): (SI): La unidad de fuerza en el La unidad de fuerza en el sistema internacional de unidades sistema internacional de unidades (S.I) es el mismo que el del sistema (S.I) es el mismo que el del sistema absoluto práctico (M.K.S) y se absoluto práctico (M.K.S) y se denomina NEWTON.denomina NEWTON.

Un Newton:Un Newton: Es aquella fuerza que comunica a 1 Es aquella fuerza que comunica a 1 kilogramo de masa una aceleración kilogramo de masa una aceleración de 1 m/s2 de 1 m/s2

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La unidad de fuerza en el sistema La unidad de fuerza en el sistema absoluto cegesimal:absoluto cegesimal:

Se denomina Se denomina DINADINA es aquella fuerza es aquella fuerza que comunica a 1 gramo de masa que comunica a 1 gramo de masa una aceleración de 1 cm./s2 una aceleración de 1 cm./s2

La unidad de fuerza en el sistema La unidad de fuerza en el sistema inglés:inglés:

Se denomina Se denomina POUNDALPOUNDAL es aquella es aquella fuerza que comunica a 1 libra de fuerza que comunica a 1 libra de masa una aceleración de 1 ft/s2masa una aceleración de 1 ft/s2

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La observación de que para mantener un cuerpo La observación de que para mantener un cuerpo en movimiento uniforme no es necesario ejercer en movimiento uniforme no es necesario ejercer ninguna acción sobre él era radicalmente ninguna acción sobre él era radicalmente contraria a la visión clásica, defendida por contraria a la visión clásica, defendida por AristótelesAristóteles, que postulaba que un cuerpo sobre el , que postulaba que un cuerpo sobre el que no se ejercía ninguna influencia siempre que no se ejercía ninguna influencia siempre terminaba por detenerse. El cambio conceptual terminaba por detenerse. El cambio conceptual recogido en la Ley de la Inercia y el concepto de recogido en la Ley de la Inercia y el concepto de fuerza constituyó el punto de partida del fuerza constituyó el punto de partida del desarrollo de la desarrollo de la dinámicadinámica, moderna y, con ella, de , moderna y, con ella, de la la FísicaFísica actual. actual.

El enunciado riguroso de la El enunciado riguroso de la Ley Fundamental de la DinámicaLey Fundamental de la Dinámica (que constituye (que constituye la definición operacional de fuerza) hace la definición operacional de fuerza) hace referencia al concepto de momento lineal o referencia al concepto de momento lineal o cantidad de movimientocantidad de movimiento. Usando el concepto de . Usando el concepto de momento lineal, la definición matemática de momento lineal, la definición matemática de fuerza es:fuerza es:

Donde es la cantidad de movimiento.Donde es la cantidad de movimiento.

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Así como la fórmula para calcular el Así como la fórmula para calcular el rozamiento dinámico (o fricción rozamiento dinámico (o fricción dinámica). dinámica).

Por un lado se tiene que tomar en Por un lado se tiene que tomar en cuenta que la Segunda Ley de cuenta que la Segunda Ley de Newton enuncia en términos Newton enuncia en términos prácticos que la fuerza resultante de prácticos que la fuerza resultante de un cuerpo es igual a su masa inercial un cuerpo es igual a su masa inercial por su aceleración. por su aceleración.

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Dice que toda fuerza de acción sobre un cuerpo tiene una fuerza de reacción con la misma magnitud, en la misma dirección y en sentido opuesto.

Por lo tanto como el peso es una fuerza, si el objeto está sobre una superficie, existirá una fuerza de reacción. A esta fuerza perpendicular a la superficie y opuesta al peso se le llama fuerza normal.

La fuerza normal de una superficie horizontal plana sobre un objeto que empujado con una fuerza horizontal siempre será de igual magnitud al peso pero con dirección opuesta.

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FUERZAS DE CONTACTOFUERZAS DE CONTACTO Las fuerzas de contacto son realmente de naturaleza Las fuerzas de contacto son realmente de naturaleza electromagnética y se dividen en: electromagnética y se dividen en:

Fuerza elástica en el caso de un resorteFuerza elástica en el caso de un resorteSi un cuerpo M estira o comprime un resorte una pequeña Si un cuerpo M estira o comprime un resorte una pequeña distancia, este ejercerá una fuerza F sobre el cuerpo de distancia, este ejercerá una fuerza F sobre el cuerpo de acuerdo con la Ley de Hooke.acuerdo con la Ley de Hooke.

F = - k.xEn donde:x = desplazamientok = constante de restitución del resorteEl signo negativo indica que la fuerza seOpone al desplazamiento;Si se desea calcular la F’, esta es igual a F’ = k.x

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Fuerza de tensiónFuerza de tensiónCuando uno de los cuerpos es una cuerda.Cuando uno de los cuerpos es una cuerda.

Fuerza producida por la superficie de un Fuerza producida por la superficie de un cuerpo sobre la de otro:cuerpo sobre la de otro:Esta fuerza en general se descompone en:Esta fuerza en general se descompone en:

FUERZA NORMAL:FUERZA NORMAL: Es una fuerza siempre Es una fuerza siempre perpendicular a las superficies en perpendicular a las superficies en contacto.contacto.

FUERZAS DE ROZAMIENTO: FUERZAS DE ROZAMIENTO: Son fuerzas Son fuerzas que se oponen al movimiento de los que se oponen al movimiento de los cuerpos y se descomponen en dos tipos: cuerpos y se descomponen en dos tipos:

Fuerza de rozamiento estático.Fuerza de rozamiento estático. Fuerza de rozamiento cinético.Fuerza de rozamiento cinético.