Fundamentos de la Física: Leyes de Newton y Tipos de Fuerzas Esenciales

Conceptos Fundamentales de la Física y las Leyes de Newton

Definiciones Clave en Dinámica

Dinámica: Es la parte de la física que estudia las causas que la originan.

Fuerza de Fricción o Roce: Es aquella que se origina en la superficie de contacto de dos objetos, oponiéndose al movimiento de uno respecto al otro.

Diagrama de Cuerpo Libre (DCL): Representación gráfica de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto. Cuando dos o más fuerzas actúan simultáneamente sobre un objeto y su suma vectorial es cero, se dice que el objeto está en equilibrio.

Inercia: Es una propiedad de los cuerpos por la cual estos se oponen a cualquier cambio en su estado de movimiento.

Leyes del Movimiento de Newton

Primera Ley de Newton (Ley de Inercia): Un cuerpo libre que no está sometido a la acción de ninguna fuerza y que se encuentra en reposo, permanece en reposo; y si está en movimiento, este se realiza con velocidad constante e indefinida.

Segunda Ley de Newton (Ley de Masa): La aceleración que adquiere un objeto por la acción de una fuerza constante no equilibrada es directamente proporcional a la fuerza y tiene su misma dirección y sentido.

Tercera Ley de Newton (Ley de Acción y Reacción): Si dos objetos interactúan y uno de ellos ejerce sobre el otro una fuerza determinada, este ejerce sobre el primero una fuerza de la misma dirección y magnitud, pero en sentido contrario.

Tipos de Fuerzas Específicas

Peso de un Objeto: Es la fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre dicho objeto cuando el mismo es colocado en su superficie.

Fuerza Normal: Es la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado en ella, siendo perpendicular a dicha superficie.

Fuerza Elástica: Es la ejercida por objetos tales como resortes que tienen una posición normal, fuera de la cual almacenan energía potencial y ejercen fuerza.

Fuerza de Tensión: Es la fuerza que puede existir debido a la interacción de un resorte, cuerda o cable cuando está atado a un cuerpo y se tensa.

Fuerzas de Interacción Fundamental

Fuerza de Interacción: Es la acción recíproca que se manifiesta fundamentalmente por el efecto de atracción o repulsión.

Clasificación de las Interacciones Fundamentales

• Interacción Gravitatoria: Consiste en la fuerza de atracción mutua que se produce entre todos los objetos del universo debido a una propiedad llamada masa-energía.
• Interacción Electromagnética: Consiste en la fuerza de atracción o repulsión mutua entre dos objetos debido a una propiedad que se atribuye a los mismos llamada carga eléctrica.
• Interacción Fuerte: Es la que mantiene unidos a los quarks para formar protones y electrones.
• Interacción Débil: Es la responsable del decaimiento de partículas.