Conceptos Fundamentales y Leyes de Newton: Fuerza, Movimiento y Dinámica

Fuerza

La fuerza es el resultado de la interacción entre dos objetos.

Efectos de la Fuerza

Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, puede producir dos efectos:

• Cambiar su estado de movimiento.
• Deformarlo.

Carácter Vectorial de las Fuerzas

Las fuerzas son vectores. Para describirlas, no basta con indicar un número (su magnitud), sino que también se requiere información adicional. Una fuerza queda completamente descrita mediante:

• Módulo: Su valor numérico.
• Dirección: La línea de aplicación.
• Sentido: Hacia dónde se dirige.

Leyes de Newton

Primera Ley de Newton: Ley de Inercia

Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza neta, dicho cuerpo permanece en estado de reposo o en Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U.). Es decir, si no existe una fuerza neta, no hay aceleración.

Segunda Ley de Newton: Ecuación Fundamental de la Dinámica

Cuando una fuerza neta actúa sobre un cuerpo, este adquiere una aceleración que es directamente proporcional a la fuerza neta e inversamente proporcional a su masa. Esto se expresa con la siguiente ecuación:

F = m * a

Donde:

• F es la fuerza neta.
• m es la masa del cuerpo.
• a es la aceleración.

Tercera Ley de Newton: Ley de Acción y Reacción

Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro cuerpo B (acción), el cuerpo B ejercerá otra fuerza sobre el cuerpo A (reacción) con el mismo módulo y dirección, pero en sentido contrario.

Tipos de Fuerzas

Peso

El peso es la fuerza con que un planeta atrae a los objetos. Es una fuerza vertical, dirigida hacia abajo.

Fuerza Centrípeta (F_CP)

La fuerza centrípeta es un tipo de fuerza asociada a movimientos circulares. Es una fuerza dirigida hacia el centro de la circunferencia. Como consecuencia de la Tercera Ley de Newton, aparece una fuerza igual pero en sentido contrario: la fuerza centrífuga.

Fuerza Normal

La fuerza normal es una fuerza que se manifiesta en las superficies de contacto entre cuerpos. No tiene una fórmula específica; su valor se calcula compensando la fuerza que vaya en sentido contrario. En un plano horizontal, su valor suele coincidir con el peso del objeto.

Tensión

La tensión es una fuerza asociada a cuerdas, cables y otros dispositivos que soportan objetos colgados. Al igual que la fuerza normal, no tiene una fórmula fija. Su valor se compensa con la fuerza que vaya en sentido contrario, habitualmente el peso del objeto.

Fuerza de Rozamiento

La fuerza de rozamiento aparece en cuerpos en movimiento y está asociada a las superficies en contacto. Es una fuerza que se opone al movimiento.