Conceptos Fundamentales de Física: Fuerzas, Leyes de Newton y Dinámica
Conceptos Fundamentales de Física
Definición de Fuerza
La fuerza es toda causa capaz de originar dos clases de efectos:
- Efecto dinámico: modifica o produce el movimiento de un cuerpo.
- Efecto deformador: cambia la forma de los cuerpos.
Unidades y Magnitudes Físicas
- Peso: es la fuerza con la que un cuerpo es atraído por la Tierra.
- 1 Newton (N): es la fuerza que, aplicada a una masa de 1 kg, le produce una aceleración de 1 m/s².
- 1 Dina: es la fuerza que, aplicada a una masa de 1 gramo, le produce una aceleración de 1 cm/s².
- 1 Kilopondio (kp): es la fuerza que, aplicada a la unidad técnica de masa, le produce la aceleración de la gravedad (9,81 m/s²).
- 1 Radián: es el ángulo central de una circunferencia al que le corresponde un arco cuya longitud es igual al radio de la misma.
Dinámica y Fuerzas de Contacto
- Coeficiente de roce cinético: es el coeficiente entre la fuerza de fricción estática y la fuerza normal que tiende a mantener unidas a dos superficies.
- Diagrama de cuerpo libre: es un diagrama donde se representan, a través de vectores, todas y cada una de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.
- Fuerza de tensión: es la fuerza ejercida por una cuerda sobre un cuerpo que está ligado a ella.
- Fuerza normal: es aquella fuerza que se produce entre una superficie y un cuerpo apoyado sobre ella.
- Fuerza de roce: es la fuerza que se produce por el contacto entre dos cuerpos.
Leyes de la Mecánica
- Ley de Hooke: siempre que sobre un cuerpo elástico actúe una fuerza deformadora, inmediatamente aparecerá una fuerza elástica de restitución, llamada fuerza recuperadora, la cual es opuesta a la dirección del cuerpo. (F = -K · X).
- 1ª Ley de la Inercia: todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme, a menos que una fuerza externa no equilibrada actúe sobre él y lo obligue a cambiar dicho estado.
- 2ª Ley de Fuerza: el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
- 3ª Ley de Acción y Reacción: con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria; esto quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.