(fuerza)/ clases de fuerza

 -FUERZA:

En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

-CLASES DE FUERZA:

Se pueden  distinguir dos grandes clases de fuerza . fuerza de contacto o fuerza de rozamiento representan el resultado de contacto físico entre el cuerpo  y sus alrededores por ejemplo. Mover un carro o estirar un resorte y fuerzas de acción a distancia que actúan atraves del espacio sin que haya contacto físico entre el cuerpo  y sus alrededores  por ejemplo la fuerza con que la tierra atraen a los cuerpos que caen  en caída libre  todas la diferentes formas de fuerza se encuentran dentro de sus clasificaciones

-FUERZA NORMAL:

En física, la fuerza normal: (o N)  se define como la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre la misma. Ésta es de igual magnitud y dirección, pero de sentido opuesto, a la fuerza ejercida por el cuerpo sobre la superficie. 

 Cuando un cuerpo está apoyado sobre una superficie, ejerce una fuerza sobre ella cuya dirección es perpendicular a la superficie. De acuerdo con la tercera ley de Newton o "Principio de acción y reacción", la superficie debe ejercer sobre el cuerpo una fuerza de la misma magnitud y dirección, pero de sentido contrario.

En general, la magnitud o módulo de la fuerza normal es la proyección de la fuerza resultante sobre cuerpo, sobre el vector normal a la superficie. Cuando la fuerza actuante es el peso, y la superficie es un plano inclinado que forma un ángulo α con la horizontal, la fuerza normal se encuentra multiplicando la masa por g, la gravedad.

-FUERZA GRAVITACIONAL O PESO:

 Entre dos cuerpos aparece una fuerza de atracción denominada gravitatoria, que depende de sus masas y de la separación entre ambos. La fuerza gravitatoria disminuye con el cuadrado de la distancia, es decir que ante un aumento de la separación, el valor de la fuerza disminuye al cuadrado.La fuerza gravitatoria se calcula como:

G = Constante de gravitación universal. Es un valor que no depende de los cuerpos ni de la masa de los mismos

Peso

El peso es una fuerza gravitatoria ejercida por la aceleración de la tierra (u otro planeta). A diferencia de la masa el peso depende de la gravedad y de la distancia a la cual se encuentre el cuerpo.

El peso es una fuerza y por la segunda ley de newton  se calcula como masa por aceleración, siendo la misma la correspondiente a la gravedad de la tierra y por lo tanto la llamamos "g" en vez de "a".

P = m g

m =  Masa
g  =  Aceleración de la gravedad
P  =  Peso en newton.

El peso es una fuerza ejercida sobre distintos cuerpos y como toda fuerza tiene su par de reacción, que en el caso del peso, ese par se encuentra en la tierra.

-FUERZA DE FRICCION O ROZAMIENTO:

Se define a la fricción como una fuerza resistente que actúa sobre un cuerpo, que impide o retarda el deslizamiento de este respecto a otro o en la superficie que este en contacto. Esta fuerza es siempre tangencial a la superficie en los puntos de contacto con el cuerpo, y tiene un sentido tal que se opone al movimiento posible o existente del cuerpo respecto a esos puntos. Por otra parte estas fuerzas de fricción están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes. Esta fuerza es la causante, por ejemplo, de que podamos andar (cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento, hielo, por ejemplo, que por una superficie con rozamiento como, por ejemplo, un suelo rugoso).La experiencia nos muestra que:

-la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos

no depende del tamaño dela superficie de contacto entre los dos cuerpo pero sí depende de cual 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 dos cuerpos, es decir:

Fr= m·

N

Donde m es lo que conocemos como

coeficiente de rozamiento

Existe rozamiento incluso cuando no hay movimiento relativo entre los dos cuerpos que están en contacto. Hablamos entonces de

Fuerza de rozamiento estática

Por ejemplo, si queremos empujar un armario muy grande y hacemos

-FUERZA DE TENCION: 

Los hilos y las cuerdas sirven para transmitir fuerzas de un cuerpo a otro. Si en los extremos de una cuerda se aplican dos fuerzas iguales y contrarias la cuerda se pone tensa; denominándose tensión de la cuerda a cada una de esas dos fuerzas que soporta sin romperse.
Si modelamos un sistema con una masa colgando de una cuerda podemos distinguir varios casos.
Podría ser que la cuerda estuviera sujeta a una masa que se moviera con velocidad constante hacia arriba o hacia abajo. En este caso la tensión de la cuerda únicamente contrarrestaría a la fuerza contraria, el peso. Por tanto, T=m·g.
El segundo caso sería que la cuerda soportara una masa que se subiera o bajara con aceleración constante mayor que g (es decir, se mueve hacia arriba porque es mayor que la aceleración de la gravedad). En este caso la tensión ha de realizar dos efectos simultáneos: 1) contrarrestar el peso del cuerpo y 2) producir en él la aceleración de subida. Por lo tanto, T=m·g + m·a=m(g+a).
Un último caso vendría dado si la cuerda estuviera sujeta a un cuerpo que descendiera con aceleración constante menor que g (es decir, se mueve hacia abajo porque es menor que la aceleración de la gravedad), la tensión únicamente contrarrestaría aquella parte del peso que no produce la aceleración de caída. Por lo tanto, T=m·g  –  m·a = m(g-a).

EJEMPLO:

CASO DEL ASCENSOR:

§  En reposo:

§  V₀=0 –> a=0 –> T-P=0. Por lo tanto T=P.

§  Hacia arriba:

§  1) a>0 –> T-P=m·a. Por lo tanto T=m(g+a)

§  2) a=0 –> T-P=0. Por lo tanto T=P.

§  3) a<0 --> T-P=m·(-a). Por lo tanto T=m(g-a).

§  Hacia abajo:

§  1) a>0 –> P-T=m·a. Por lo tanto T=m(g-a)

§  2) a<0 --> P-T=m·(-a). Por lo tanto T=m(g+a)

§  Se rompe el cable:

§  a=g –> P-T=mg. Por lo tanto T=m(g-g)=0.