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Tipos de fuerzas


Tipos de fuerzas

Es evidente que para que un cuerpo se mueva es necesario aplicar una determinada fuerza, ahora bien, ¿Qué es la fuerza? pues, es la interacción entre dos objetos que tiende a deformarlos, a un cambio de velocidad, o a ambas cosas a la vez. Esta se mide en newton (N) y utilizando un dinamómetro.

La fuerza puede dar origen a dos clases de efectos, ya sea dinámico (modificando el movimiento del cuerpo) o deformador (cambiando la forma de los cuerpos).

De acuerdo a la interacción de los cuerpos, surgen dos tipos de fuerzas:

  • Fuerzas a distancia
  • Fuerzas de contacto

A continuación, te explicaremos en que consiste cada una de ellas.

FUERZAS A DISTANCIA

Fuerza a distancia

Fuerza a distancia

Son aquellas fuerzas que intervienen entre cuerpos que no están en contacto, es decir, no se da un contacto directo entre el cuerpo que lleva a cabo la fuerza y el cuerpo sobre el que se aplica. Una fuerza de acción a distancia sería el caso de la fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre un objeto.

Estas a su vez se dividen en:

LAS FUERZAS MAGNÉTICAS

Fuerza magnética

Fuerza magnética

Los polos magnéticos originan fuerzas magnéticas. Si se aproximan dos imanes por sus polos opuestos, se observan fuerzas de repulsión entre ellos; en cambio, si los imanes se aproximan por sus polos distintos se atraerán a causa de la fuerza de atracción que se genera.

Por ejemplo, si acercamos un imán a unos clavos de hierro o unas limaduras de hierro, estos inician un movimiento al ser atraídos por una fuerza, en este caso magnética, y se quedan adheridos al mismo estableciendo una relación de causa-efecto.

LAS FUERZAS ELECTROSTÁTICAS

Toda la materia está compuesta de átomos o moléculas. A su vez, estos átomos tienen en su interior protones (cargas positivas) y electrones (cargas negativas) que producen un campo eléctrico y un campo magnético.

Al frotar un bolígrafo con ropa de lana y aproximarlo a unas bolitas de papel, éstas quedan adheridas al bolígrafo, entonces se dice que se han producido fuerzas atractivas entre cargas de distinto signo. Por otro lado, si limpiamos muy bien dos globos hinchados y los aproximamos, observaremos que se repelan. Esto ocurre debido a que se producen fuerzas repulsivas originadas por la formación de cargas del mismo signo.

Fuerzas electrostáticas

Fuerzas electrostáticas

LAS FUERZAS ELECTROMAGNÉTICAS

La corriente eléctrica genera unas fuerzas atractivas a su alrededor semejantes a las que produce un imán. Esto se puede comprobar al observar la desviación que sufre la aguja de una brújula al acercarla a un hilo por donde circula la electricidad.

Los motores y los timbres eléctricos funcionan gracias a esta fuerza.

Fuerzas electromagnéticas

Fuerzas electromagnéticas

LAS FUERZAS GRAVITATORIAS

Son las responsables del peso de los cuerpos y las que provocan un movimiento vertical de caída. Donde la fuerza gravitacional de la Tierra es la causante de dicha caída.

Se simboliza de la siguiente forma:

P = m . g

Donde P es la fuerza de gravedad de los cuerpos (comúnmente denominado Peso), m es la masa que poseen estos últimos y g corresponde a la aceleración de caída libre, cuya constante es:

g = 9,8 m/s2

Un ejemplo sencillo consiste en ver como al tomar un libro y lanzarlo desde cierta altura, el mismo caerá inmediatamente al suelo debido a la fuerza de gravedad.

Fuerzas gravitatorias

Fuerzas gravitatorias

FUERZAS DE CONTACTO

Son aquellas en donde si existe un contacto directo entre la materia que origina la fuerza y la materia sobre la que se aplica.

Este es el caso del resorte que se deforma al aplicarse una determinada fuerza.

Las fuerzas de contacto se pueden clasificar en:

LAS FUERZAS DE ROZAMIENTO

Fuerzas de rozamiento

Fuerzas de rozamiento

Son fuerzas de origen electromagnético que se manifiestan entre dos cuerpos debido a las desproporciones de las áreas en contacto. Estas fuerzas se oponen al posible deslizamiento de un cuerpo respecto de otro.

Por ejemplo, si pedaleamos en bicicleta y dejamos de pedalear, al cabo de cierto tiempo la bicicleta se detendrá. En algunas ocasiones la fricción es perjudicial, como es el caso de los engranajes de los motores, que se han de lubricar, justamente para evitar la fricción y así favorecer los efectos mecánicos de rotación y traslación.

LAS FUERZAS ELÁSTICAS

Son las fuerzas que se aplican sobre cuerpos que tengan comportamiento elástico, es decir, que tengan la capacidad de deformarse al recibir una fuerza y retornar a su forma original cuando se deja de aplicar esta última.

Si nos dejamos caer en un muelle elástico, el contacto nos impulsa hacia arriba; se ha producido una fuerza, que compite con la de gravedad y que nos hace volver a caer sobre el muelle y así repetir el proceso. También conviene señalar que las raquetas de tenis deben estar bien tensas para impulsar con mayor velocidad la bola.

Fuerzas elásticas

Fuerzas elásticas

LAS FUERZAS NORMALES

Corresponden a fuerzas perpendiculares de origen electromagnético que se dan entre dos cuerpos en contacto.

Un ejemplo sería la fuerza producida por una mesa contra un objeto depositado encima y que contrarresta el peso del objeto.

Fuerzas normales

Fuerzas normales

LAS FUERZAS CENTRÍPETAS

Son las fuerzas que provocan el cambio de dirección de un cuerpo. Generalmente, son las causantes de los movimientos circulares.

Si enlazamos un balón de futbol a un mástil de madera con una correa, y la hacemos rotar en círculos a una velocidad angular firme, obtendremos como resultado que el balón se desplazará de forma circular porque la correa ejerce sobre éste una fuerza centrípeta.

Fuerzas centrípetas

LAS FUERZAS DE TENSIÓN

Corresponden al tipo de fuerza de origen electromagnético que se observa en cuerdas, cables, cadenas, etc.

Para ejemplificar una fuerza de tensión, pensemos en la fuerza que una cuerda o cable ejerce sobre un cuerpo colgado.

Sabías que…

Las cuerdas usadas para practicar alpinismo pueden soportar una tensión de hasta 25 000N, que es lo mismo a 2500 kilogramos. ¡Impresionante!.

Fuerzas de tensión

Fuerzas de tensión

Medida de las fuerzas

¿Qué es un dinamómetro?

Es un instrumento que consiste en un tubo que contiene un muelle elástico, utilizado para medir fuerzas, debido a que la deformación de dicho muelle será proporcional a la fuerza aplicada.

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