FUERZA Y MOVIMIENTO

Una Fuerza es todo aquello capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o de  deformar dicho cuerpo

Para que exista una fuerza es necesaria la presencia de dos cuerpos que interaccionen, el cuerpo que ejerce la acción se denomina agente y el que recibe receptor.

Las fuerzas son invisibles, no las podemos ver, pero si somos capaces de ver los efectos que producen las fuerzas sobre el receptor cuando un agente las ejerce. Por ejemplo, al golpear una pelota en un partido de tenis, la fuerza no se ve, lo que se aprecia es lo que le ocurre a la pelota por efecto de la fuerza aplicada por la raqueta.

La fuerza siempre es ejercida en una determinada dirección: puede ser hacia arriba o hacia abajo, hacia adelante, hacia la izquierda, formando un ángulo dado con la horizontal, etc.

Sobre los cuerpos, siempre está actuando alguna fuerza. Pero su presencia no siempre es evidente. En ocasiones las fuerzas que interactúan sobre un cuerpo se contrarrestan entre sí,  lo cual puede describirse como que “las fuerzas se anulan mutuamente y el cuerpo se encuentra en equilibrio”.

Para representar la fuerza se emplean vectores. Los vectores son entes matemáticos que tienen la particularidad de ser direccionales, es decir, tienen asociada una dirección. Además, un vector posee módulo, que corresponde a su longitud, su cantidad numérica y su dirección (ángulo que forma con una línea de referencia).

Las fuerzas se pueden clasificar de acuerdo a algunos criterios:

Según su punto de aplicación:

Fuerzas de contacto: Son aquellas en donde los cuerpos que interactúan se encuentran físicamente en contacto. Ejemplo, un jugador de futbol al patear la pelota.

Fuerzas a distancia: Son aquellas en donde los cuerpos no están físicamente en contacto. Ejemplo, La Luna ejerce atracción sobre el mar produciéndose las mareas altas.

Según el tiempo que dura la aplicación de la fuerza:

Fuerzas impulsivas: son, generalmente, de muy corta duración, por ejemplo: un golpe de raqueta.

Fuerzas de larga duración: son las que actúan durante un tiempo comparable o mayor que los tiempos característicos del problema de que se trate.

Por ejemplo, el peso de una persona es una fuerza que la Tierra ejerce siempre sobre la persona. La fuerza que ejerce un cable que sostiene una lámpara.

Unidades de fuerza

El primer paso para poder cuantificar una magnitud física es establecer una unidad para medirla.

En el Sistema  Internacional  (SI) de unidades la  fuerza se mide  en  newtons (símbolo: N).

Las fuerzas son capaces de cambiar la posición de un cuerpo, de moverlos.

Un cuerpo se mueve cuando, al actuar sobre él una fuerza, cambia de posición respecto a un punto de referencia que consideramos fijo.

Móvil: Cualquier cuerpo en movimiento se denomina 

Trayectoria: Es la línea que describe un móvil en su movimiento. Si la trayectoria es una línea recta, el movimiento es rectilíneo y si es una curva, es curvilíneo.

Espacio recorrido: Es la distancia que recorre un móvil medida sobre la trayectoria.

La fricción o rozamiento es una fuerza que se presenta cuando dos cuerpos se mueven uno respecto a otro. Es una fuerza que siempre se opone al movimiento.

Ejemplo:

Cuando un automóvil se mueve en la carretera aparece la fuerza de fricción entre las llantas y el pavimento, así como entre el aire y el automóvil.

La fricción entre el hule de la llanta y el asfalto representa un aspecto positivo de ésta, ya que permite que el automóvil se desplace sobre la carretera. Tanto las llantas como las carreteras están diseñadas para que éste presente la fuerza de fricción.

En cambio, la fricción entre el aire y el automóvil se opone a su movimiento, por lo que representa un aspecto negativo de la fricción. En este caso, un diseño aerodinámico contribuye a disminuir la resistencia del aire.

Ventajas

Los efectos de la fricción pueden aprovecharse, en:

• Cuando se provoca un desgaste al pulir objetos, lográndose un acabado terso en muebles, joyas, herrerías, etcétera.
• Cuando se desea frenar un movimiento. Los frenos de los vehículos, los paracaídas y las rampas que se instalan en las carreteras para detener vehículos sin frenos son ejemplos de ello.
• El calor producido por la fricción es útil cuando se sabe aprovechar; por ejemplo: cuando tenemos se frotan las manos para producir calor o al crear frotando dos objetos.

Desventajas

• Uno de los inconvenientes del fenómeno de la fricción es el desgaste que produce, por ejemplo en las suelas de los zapatos, la ropa y las piezas que forman una máquina.
• La fricción ocasiona también pérdida de energía útil; por ejemplo, en un automóvil se utiliza más combustible al desplazarse en un camino de tierra(trocha) que en una autopista; empujar un objeto sobre un piso áspero cansa más que hacerlo sobre un piso pulido.
•  La fricción produce calor y desgasta las máquinas.

Para disminuir la fricción y evitar el desgaste en las máquinas, se lubrican las superficies que están en contacto. Los lubricantes más usados en las máquinas son los aceites derivados del petróleo.