Fuerzas físicas
En física, una fuerza es una influencia que puede cambiar el movimiento de un objeto. Una fuerza puede hacer que un objeto con masa cambie su velocidad (por ejemplo, pasando de un estado de reposo), es decir, que se acelere. La fuerza también puede describirse intuitivamente como un empuje o un tirón. Una fuerza tiene magnitud y dirección, lo que la convierte en una cantidad vectorial. Se mide en la unidad SI de newton (N). La fuerza se representa con el símbolo F (antes P).
La forma original de la segunda ley de Newton establece que la fuerza neta que actúa sobre un objeto es igual a la velocidad a la que su impulso cambia con el tiempo. Si la masa del objeto es constante, esta ley implica que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el objeto, está en la dirección de la fuerza neta y es inversamente proporcional a la masa del objeto.
Los conceptos relacionados con la fuerza incluyen: el empuje, que aumenta la velocidad de un objeto; la resistencia, que disminuye la velocidad de un objeto; y el par motor, que produce cambios en la velocidad de rotación de un objeto. En un cuerpo extendido, cada parte suele aplicar fuerzas sobre las partes adyacentes; la distribución de dichas fuerzas a través del cuerpo es la tensión mecánica interna. Tales tensiones mecánicas internas no causan ninguna aceleración de ese cuerpo, ya que las fuerzas se equilibran entre sí. La presión, la distribución de muchas fuerzas pequeñas aplicadas sobre un área de un cuerpo, es un tipo de tensión simple que, si se desequilibra, puede provocar la aceleración del cuerpo. La tensión suele provocar la deformación de los materiales sólidos o el flujo en los fluidos.
Fuerza aplicada deutsch
Si le gusta la ciencia ficción, es posible que esté familiarizado con un tipo de campo de fuerza. Pero la idea de los campos de fuerza también se utiliza en física. Utiliza esta lección para aprender sobre los campos de fuerza, junto con los campos escalares y vectoriales, y ver algunos ejemplos de cada uno.
DefiniciónUn campo de fuerza es un mapa de la fuerza que se siente sobre un área particular del espacio. Para explicarlo mejor, primero debemos describir un campo. Aunque pueda sonar misterioso, un campo, en física, es realmente un mapa de una cantidad particular sobre un área del espacio. Por ejemplo, si se recorre un campo de cultivo real y se toman medidas de temperatura, y luego se escriben esas medidas en un mapa, se acaba de dibujar un campo de temperatura. A continuación se muestra un ejemplo de un campo de temperatura de los Estados Unidos:
En cambio, si recorrieras el campo de ese mismo agricultor y midieras la velocidad y la dirección del viento, crearías un campo de velocidad del viento. En este tipo de mapas, la longitud de la flecha representa la velocidad del viento: más larga significa más rápida. Cuando la longitud de una flecha representa un número, las flechas se llaman vectores. Así, un mapa de velocidad del viento se llamaría campo vectorial, y también es un campo de fuerza, porque es un mapa de la fuerza del viento que se siente en la zona. En cambio, el mencionado campo de temperatura, al contener sólo números y no flechas con dirección, se llama campo escalar.
Los ejemplos de fuerza pueden cambiar el estado del movimiento
La palabra «fuerza» tiene muchos significados en la vida cotidiana de los alumnos. Por ejemplo, los alumnos consideran que la fuerza tiene una existencia material y que, de alguna manera, está integrada en los objetos en movimiento. Se piensa que un objeto en movimiento «contiene» o «tiene» fuerza. Algunos alumnos piensan que esa fuerza mantiene los objetos en movimiento y que los objetos se ralentizan y se detienen porque esa fuerza se agota gradualmente:
Osborne y Freyberg (1985)Los alumnos también creen que algo que no puede ser observado o sentido por los seres humanos (o los animales) no existe: por ejemplo, pueden creer que «no hay fuerza en el coche [que empuja un hombre] porque no puede sentir nada, pero hay una fuerza en el hombre porque tiene que empujarlo».Investigación:
Osborne (1980)Visión científicaEn la ciencia, la palabra «fuerza» tiene un significado preciso. A este nivel, es completamente apropiado describir una fuerza como un empuje o un tirón.Una fuerza no es algo que un objeto contenga o «tenga en él». Una fuerza se ejerce
Fuerza de fricción
a) Si una bola de masa 5 kg se mueve con una aceleración de 10 m/s^2$, la fuerza con la que se mueve la bola es de 50N. ¿Qué pasa si otra bola con las mismas propiedades (misma fuerza) choca con la primera en sentido contrario? Definitivamente, dejarán de moverse. Cuando dos cuerpos de la misma fuerza chocan en sentido contrario dejan de moverse. b) Si empujas una pelota que está en movimiento en su dirección, entonces su velocidad aumentaría, mientras que si empujas la pelota en sentido contrario, su velocidad disminuiría.