Física - EnlaceUBA

La idea fundamental de este bloque y que va a ser la base de las tres leyes del movimiento de Newton es el concepto de fuerza.

El concepto de fuerza se refiere a una forma de actuar sobre un cuerpo. Cuando se empuja una mesa, se levanta una caja o se aprieta un botón, se está realizando una fuerza. Estas son fuerzas de contacto, e implican básicamente la acción de "tirar" o "empujar". Estas fuerzas pueden causar el movimiento de un cuerpo, pero también pueden compensar la acción de otras fuerzas y mantener un cuerpo en reposo, como por ejemplo en un puente. Además de las fuerzas de contacto, hay otras fuerzas que aparecen aunque los cuerpos no se toquen, como la fuerza de atracción gravitatoria o las fuerzas magnéticas.

¿Qué tipo de magnitud física es la fuerza?

Las fuerzas son magnitudes vectoriales. Como tales, tienen una intensidad (¿es mayor o menor?) y una orientación en el espacio (¿Hacia donde está dirigida la fuerza?), es decir, tienen dirección y sentido.

Una fuerza de una intensidad dada puede aplicarse con distintas orientaciones espaciales. Imagínense que quieren mover una caja y aplican sobre ella una fuerza. No es lo mismo aplicarla para arriba, para abajo, para un costado o para otro. Como la velocidad (¿recuerdan el Bloque 2: magnitudes escalares y vectoriales? Está bajo el título Velocidad, hacia abajo en la pantalla), la fuerza se representa en los esquemas con una flecha (vector). La longitud de la flecha indica qué tan intensa es la fuerza, mientras que la recta que contiene al segmento indica la dirección y la punta de la flecha indica el sentido.

Además, tenemos que decir que sobre un cuerpo puede haber más de una fuerza aplicada. Cuando esto ocurre, el efecto final del conjunto de todas estas fuerzas se puede describir con lo que llamamos fuerza neta o resultante. La fuerza resultante resume el efecto conjunto de todas las fuerzas.

Veamos unos ejemplos:

Aquí, las dos personas ejercen fuerzas de intensidades similares (¿Cómo sé que son similares? Porque la longitud de las flechas (vectores) es similar) y en igual sentido (¿Cómo lo sé? Porque la dirección de la flecha es la misma). La fuerza total es la sumatoria (Flecha verde) de ambas fuerzas y es en el mismo sentido y de una magnitud mayor (igual a la sumatoria de las fuerzas individuales, flechas rojas).

En el siguiente ejemplo, la situación cambió. Las fuerzas individuales se aplican en sentidos opuestos y son de intensidades diferentes (observar flechas rojas). Ahora la fuerza total (neta o resultante) será la suma de ambas intensidades y sentidos (ahora opuestos). Cómo la fuerza individual con dirección derecha (la de la mujer) es mayor que la de dirección izquierda (la del hombre), la resultante queda hacia la derecha y de una intensidad igual a la diferencia entre la fuerza mayor y la menor (verde):

 

En el caso que las fuerzas individuales fueran de igual intensidad (misma longitud de la flecha) pero con sentido opuesto, la fuerza resultante o neta será igual a cero. 

¿Cómo se representan en un esquema las fuerzas que actúan sobre un cuerpo? Click aquí.