Fuerza corresponde a todo lo que sea capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo. Newton fue un físico inglés que estudió las fuerzas y definió tres principios o leyes al respecto: el de inercia, el de masa y el de acción y reacción.
Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, éste podrá estar detenido o en movimiento rectilíneo y uniforme. El principio o ley de la inercia señala que al no actuar ninguna fuerza sobre un cuerpo, éste mantendrá su condición de reposo (detención o movimiento rectilíneo uniforme). En hechos cotidianos es observable esta ley. Por ejemplo, cuando un automóvil cambia su velocidad, frenando, acelerando o virando, los pasajeros tienden a seguir el movimiento que tenían antes de aplicar la fuerza. Si el vehículo frena, sus pasajeros sienten como si algo los empujara hacia adelante; cuando el vehículo acelera, se siente como si algo los empujara hacia atrás, y cuando el auto dobla a la derecha, como si algo lo empujara hacia la izquierda. Evidentemente, en ninguno de estos casos hay algo que lo empuje, ya que son sensaciones producto de la inercia o tendencia del cuerpo a seguir moviéndose del modo como venía haciéndolo.
Otra observación de la ley de inercia se realiza al colocar un lápiz o una goma de borrar (o ambos) sobre una hoja de papel. Al tomar la hoja y deslizarla lentamente sobre la mesa, tanto la goma como el lápiz se moverán junto con ésta. Si la hoja se hace deslizar lo más rápidamente posible, la goma y/o el lápiz se quedarán prácticamente en el mismo lugar. Del mismo modo algunos magos sacan el mantel de una mesa sin que se muevan las copas, platos y jarrones. El truco es aplicar el principio de inercia. En ambos casos la situación debe cumplir dos condiciones: la masa de los objetos que están sobre el mantel no puede ser muy pequeña, y el roce entre los objetos y el mantel no debe ser muy grande.
Al principio nos hablan de la sensación de un desplazamiento rápido,(moto, auto, salto en bungee, etc.). Este fenómeno de movimiento es provocado por un efecto invisible, que actúa sobre los cuerpos, llamado FUERZAS.
Como la fuerza es invisible, alguno de los efectos producidos por esta, también son invisibles.
La fuerza es relacionada con acción que ejerce un cuerpo sobre otro,(locomotora que ejerce fuerza para mover sus vagones).
Los objetos son quienes poseen la capacidad de ejercer fuerzas a causa de algún tipo de interacción.
Alguna de las fuerzas, están siempre actuando sobre los cuerpos. Pero darse cuenta de su presencia no es siempre evidente. En ocasiones las fuerzas que interactúan sobre un cuerpo se contrarrestan entre si lo cual pede ser nombrado “las fuerzas se anulan mutuamente y el cuerpo se encuentra en equilibrio”.
Las fuerzas son vectores, lo cual dice si los vectores tienen la misma dirección pueden ser sumados directamente, y el resultado es otro vector.
Cuando las fuerzas actúan producen movimiento sobre algún cuerpo o sino lo contrario. Sobre cada cuerpo actúan muchas fuerzas a la vez, las cuales si las sumamos recibe el nombre de fuerza neta y estas equivale a la fuerza de todas las demás. Si la fuerza neta fuese cero, quiere decir que el cuerpo esta sin movimiento o a una velocidad constante. Y si no esta en cero , no esta en equilibrio y adquiere M.U.A.
F. y M. Primera ley de Newton : Todo cuerpo en reposo que sea atacado por una fuerza experimenta un cambio. Newton se baso en la teoría de Galilei (sin roce los cuerpos no se detienen) para establecer su ley tan conocida La Ley de La Inercia, la cual dice, si un cuerpo que se encuentra en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme, tiende a estar en ese estado siempre que no sea afectado por algún tipo de fuerzas.
Todos los objetos que experimentan movimiento, están continuamente variando su velocidad, adquieren aceleración.
El cambio de velocidad de un cuerpo es producido por un desequilibrio entre las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. Esto establece que la aceleración sobre un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el.
Mientras mayor es la masa de un cuerpo mayor es la dificultad para moverse, esto quiere decir que su inercia es mayor.
Las unidades que miden la fuerzas son: La masa [kg.], La aceleración [m/s2], por lo tanto la fuerza se expresa de esta forma: Kg % m/s2 (esta formula es llamada newton).
Se denomina a la fuerza de atracción que ejerce la gravedad. Los cuerpos que caen a la tierra en forma de caída libre llevan un M.U.A. La velocidad máxima que alcanza el cuerpo en descenso es de 9.8 m/s2.
La atracción que ejerce un cuerpo celeste es llamada Fuerza de gravedad o peso, y esta varía según la masa del cuerpo celeste. Esta fuerza va en dirección al centro de la tierra.
La inercia es un indicador de la masa del objeto, y cambia también con la velocidad.
La masa, inercia y velocidad están muy relacionadas, ya que la inercia de un objeto en movimiento depende de su masa y velocidad. El producto de estas dos magnitudes se le llama Cantidad de movimiento o Momentum.
El momentum es una magnitud vectorial, que se mantiene constante en una interacción cuando la fuerza externa es nula.
Generalmente las fuerzas no se encuentran solas, sino que forman parte de un sistema de pares de fuerzas que actúan simultáneamente.
La tercera ley dice que si un objeto ejerce fuerza sobre otro, el segundo ejerce la misma fuerza hacia el primero, una fuerza de igual modulo en la misma dirección, pero en sentido contrario.
Los tipos de interacciones que existen entre las fuerzas son: gravitacionales, electromagnéticas, fuertes y débiles.
Mientras mas rugosa y áspera son las superficies de dos cuerpos que estén en contacto, es necesario aplicar una fuerza cada vez mayor para mover. Esto nos dice que existe una fuerza que se opone al movimiento de los cuerpos en contacto y recibe el nombre de roce, de rozamiento o fricción.
Cuando un cuerpo se encuentra sobre una superficie, hay varias fuerzas actuando. Por un lado esta el peso del cuerpo. Otra es la fuerza normal, la cual es perpendicular a la superficie y de igual modulo que la fuerza peso del cuerpo, pero de sentido opuesto. La fuerza de roce por deslizamiento, la que es proporcional a la fuerza normal. También esta la fuerza de roce estático que consiste en si un objeto esta en reposo sobre una superficie horizontal, la fuerza de roce que se opone al comienzo.
Esta fuerza es quien permite que el roce disminuya cuando se debe deslizar un objeto de gran peso. El porque de la disminución de roce, se debe a que este sistema pone en contacto con el suelo solamente el perímetro del cilindro.
Fuerza que permite que los cuerpos puedan girar o rotar en relación a un eje. Un ejemplo muy practico es el de la rueda y motor de un auto, consiste en que el motor produce un troque el cual es transferido al eje y este se encarga de transmitirlo a la rueda. Algunas veces los motores de vehículos son medidos por el troque, también así los destornilladores eléctricos. En el motor una fuerza contraria al troque es el freno el cual si actúan ambos a la vez el movimiento queda en cero.
