TEMA: FUERZAS. CLASE PARA SEGUNDO AÑO DE SECUNDARIA. MATERIA: FISICA.

TEMA: FUERZAS.

Todos tenemos un concepto cotidiano de lo que significa fuerza:

Concepto de fuerza desde el punto de vista de Física:

Fuerza es interacción entre dos o más cuerpos, y que capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento.

Las fuerzas son invisibles, pero las percibimos cuando vemos que han actuado ya sea moviendo o deformando un cuerpo comprimiéndolo o estirándolo.

Interacción se define como contacto, entonces para aclarar más el concepto de fuerza es cuando dos o más cuerpos están en contacto y dicho contacto produce un cambio sobre uno de los cuerpos; ese cambio puede ser moviéndolo de su posición, o deformándolo.

Las fuerzas pueden tener muchas clasificaciones, pero analizaremos solo dos:

A.- fuerzas a distancia son:

Por ejemplo: Los imanes, sin acercarse a los objetos metálicos, ejercen una fuerza que logra acercar hacia sí dichos objetos.

La Tierra ejerce fuerza de atracción hacia nuestro satélite natural y esto permite que la Luna, no se dirija hacia ningún otro lado, continua girando alrededor de nuestro planeta.

 B.- fuerzas por contacto son:

Por ejemplo: El pie de un jugador que ha tocado necesariamente el balón.

El viento, ha pasado a través de las aspas del molino y ha ejercido interacción.

Un cuerpo por sí solo NO tiene fuerza, para que éste se mueva, es necesaria la interacción con otro! Las fuerzas son las causas de la variación del movimiento de cualquier cuerpo.

Si recordamos que las fuerzas dibujadas en un sistema de coordenadas, se le llama Diagrama de Fuerzas. Las fuerzas que actúan sobre un objeto se pueden sumar para conocer la dirección del movimiento; hay interactuación,  hay movimiento y dicho movimiento siempre obedecerá ciertas leyes: “Las Leyes del Movimiento de Newton”.

Newton planteó que todos los movimientos se atienen a tres leyes principales formuladas en términos matemáticos y que implican conceptos que es necesario primero definir.

Un concepto es la fuerza, causa del movimiento; otro es la masa, la medición de la cantidad de materia puesta en movimiento; los dos son denominados habitualmente por las letras F y m.

¿QUIEN ERA NEWTON?

Parece que todo mundo lo recuerda por una leyenda que todos alguna vez hemos escuchado. Se dice que a Newton un día mientras descansaba plácidamente, le cayó una manzana en la cabeza y entonces se dio cuenta de que "existía" una ley llamada

"Ley de la gravedad”, enunciándola como “Todo lo que sube tiene que bajar".

Isaac Newton (1643 – 1727) fue uno de los mayores científicos de todos los tiempos. Entre sus principales descubrimientos figuran los trabajos sobre luz y óptica y el desarrollo del cálculo matemático. Pero, sobre todo, lo que hizo de Newton uno de los mejores científicos de la historia fueron sus leyes.

Las leyes de Newton son las siguientes:

1. Ley de la Inercia: “Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser en tanto que sea obligado por fuerzas impresas a cambiar su estado. Un cuerpo siempre estará en reposo, o en movimiento uniforme (sin aceleración, a velocidad constante) y rectilíneo a no ser que algo le perturbe. Imagina que estamos en el vacío perfecto y lanzamos una pelota de tenis al aire. Esa pelota se mantendrá por los siglos de los siglos a la misma velocidad inicial y siguiendo la misma dirección, a no ser que le apliquemos otra fuerza que aumente o disminuya su velocidad o cambie su dirección. En la Tierra, esto no es posible, porque tenemos el problema de la gravedad, que sigue las mismas leyes que la gravitación universal. Por ello, en el vacío, un cuerpo no caería, o caería eternamente,  como queramos verlo.

2.- Ley de la Fuerza: “El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime. Esta definición queda más clara si usamos la ecuación de la segunda ley de Newton:

F = ma.  El cambio en el movimiento viene dado por la aceleración a que tiene la misma dirección que F. La aceleración es proporcional a la fuerza que le apliquemos a un objeto. Conociendo la aceleración que le imprimimos, conoceríamos a la postre la velocidad resultante (que sería la velocidad inicial sumada a la velocidad causada por la aceleración) y el movimiento.

3. Ley de la Acción y la Reacción”: Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas. El ejemplo más claro de esta ley lo tenemos al inflar un globo de aire. Si soltamos la boquilla, el globo saldrá disparado mientras se va vaciando del aire que le hemos introducido. Esto es porque el globo expulsa el aire que introdujimos, empujando a la atmósfera, y la atmósfera le devuelve el empujón. Es el mismo principio que utilizan los motores a reacción (como los de los aviones).

Las Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general.