1. Las fuerzas como interacción
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Imagen de Antonio García Rodríguez bajo licencia Creative Commons |
Cuando empujas un cuerpo, golpeas una pelota o estiras un muelle estás interaccionando con el cuerpo, la pelota o el muelle. Esta interacción hace que se desplace el cuerpo, cambie su velocidad la pelota o se deforme el muelle.
Para que un cuerpo interaccione es necesario que exista otro cuerpo; es decir, las interacciones tienen un origen material.
Seguro que has visto como un imán atrae a un clavo de hierro o cómo cae un objeto. Las interacciones entre dos cuerpos no sólo se producen por contacto, ya que también se producen a distancia.
Si observas los efectos que produce una interacción, notarás que son distintos según sea la intensidad de la misma, la dirección en que se produce, su sentido y el punto donde se aplica. Por esto, una interacción debe representarse mediante una magnitud vectorial.
Actividad
Una fuerza es una magnitud vectorial, manifestación de una interacción entre dos cuerpos, que puede producirse por contacto entre ellos o a distancia. Su efecto es cambiar el estado de movimiento del cuerpo o de deformarlo.
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| Imagen 3 de elaboración propia |
Cada interacción se mide
por una fuerza. Matemáticamente las magnitudes vectoriales se representan por un vector, como ya sabes.
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades (S.I.) es el newton (N). Un Newton es la fuerza capaz de producir una aceleración de 1m/s2 a un cuerpo con una masa de 1 kg.
En muchas ocasiones interesa expresar la fuerza en sus componentes cartesianas:
y el ángulo que forma con dos ejes de coordenadas cartesianas. Intenta mantener el módulo de la fuerza en 4N y varía el ángulo. Podrás comprobar como a medida que el ángulo va creciendo desde 0 hasta 90º, la componente Fx va menguando y la componente Fy va aumentando. Al pasar de 90º, el proceso se invierte pero ahora la componente Fx apunta en el sentido contrario.
Ejemplo o ejercicio resuelto
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| Imagen 8 de elaboración propia |
Dos operarios empujan un cajón aplicando cada uno una fuerza paralela al suelo. El primero hace una fuerza de 50 N y el segundo de 40 N, formando entre ellos un ángulo de 37º. ¿Cuál es la fuerza neta sobre el cajón?
AV - Pregunta de Elección Múltiple
