En este mismo momento, ¿estás aplicando alguna fuerza? Si es así, ¿qué tipo de fuerza estás aplicando? Ahora, tome una botella y empújela sobre la mesa. ¿Acabas de aplicar fuerza? ¿Qué tipo de fuerza ejerciste? Empujar la botella sobre la mesa se incluye en «Fuerzas aplicadas». Estudiaremos más en profundidad sobre los tipos de fuerzas a continuación.
| Fuerzas de contacto | Fuerzas sin contacto | |
| Definición | Cualquier tipo de fuerza que requiera estar en contacto con otro objeto se incluye en «fuerzas de contacto». | Los tipos de fuerzas que se pueden ejercer sin requerir ningún contacto con ningún objeto son las «fuerzas sin contacto». |
| Tipos |
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| Ejemplos | Empujar una botella arriba de la mesa, levantar una pesa, patear una pelota, colocar un palo de luz con tensores, utilizar un broche, entre otros. | La fuerza ejercida sobre un objeto que cae desde el cielo, atraer metales usando imanes, la acción de un pararrayos, entre otros. |
Qué es la fuerza
La fuerza es un agente externo capaz de cambiar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo en particular. Tiene una magnitud y una dirección. La dirección hacia la que se aplica la fuerza se conoce como, valga la redundancia, «la dirección de la fuerza» y la aplicación de la fuerza es el punto donde se ejerce la misma.
Tipos de fuerzas
Las fuerzas se pueden dividir principalmente en dos tipos de fuerzas:
- Fuerzas de contacto
- Fuerzas sin contacto
Fuerzas de contacto
Cualquier tipo de fuerza que requiera estar en contacto con otro objeto se incluye en «Fuerza de contacto». Todas las fuerzas mecánicas se incluyen en este grupo, y a su vez, se dividen también en los siguientes tipos:
1. Fuerzas musculares
Los músculos funcionan para producir una fuerza resultante que se conoce como «fuerza muscular». La fuerza muscular existe solo cuando está en contacto con un objeto. Aplicamos fuerza muscular durante el trabajo básico del día a día de nuestra vida como respirar, digerir, levantar un balde, tirar o empujar algún objeto. La fuerza muscular es útil para simplemente nuestro trabajo.
2. Fuerzas de fricción
Cuando un objeto cambia su estado de movimiento, actúa la «fuerza de fricción». Puede definirse como la fuerza de resistencia que existe cuando un objeto se mueve o intenta mover una superficie. La fuerza de fricción actúa como un punto de contacto entre dos superficies, es decir, surge debido al contacto entre dos superficies. Por ejemplo, encender una cerilla o detener una bola en movimiento se somete a una fuerza de fricción.
3. Fuerza normal
Cuando un libro está sobre la mesa, aunque parezca inmóvil, no lo está. Una fuerza opuesta está actuando sobre el mismo para contrarrestar la fuerza de la gravedad que lo está tirando hacia la tierra. Esta fuerza es la «fuerza normal».
4. Fuerza aplicada
Cuando empujas una mesa a través de la habitación, aplicas una fuerza que actúa cuando entra en contacto con otro objeto. Esto es «fuerza aplicada»; es decir, una fuerza que se aplica a una persona u objeto.
5. Fuerza de tensión
La tensión es la fuerza aplicada por un cable completamente estirado o anclado a un objeto. Esto provoca una «fuerza de tensión» que tira por igual en ambas direcciones y ejerce la misma presión.
6. Fuerza de resorte
La fuerza ejercida por un resorte comprimido o estirado es «fuerza de resorte». La fuerza creada podría ser un empujón o un tirón dependiendo de cómo esté unido el resorte.
7. Fuerza de resistencia del aire
Las fuerzas de resistencia al aire son tipos de fuerzas en las que los objetos experimentan una fuerza de fricción cuando se mueven por el aire. Estas fuerzas son de naturaleza resistiva.
Fuerzas sin contacto
Los tipos de fuerzas que se pueden ejercer sin requerir ningún contacto con ningún objeto son las «fuerzas sin contacto». Además, se dividen en los siguientes tipos de fuerzas:
1. Fuerza gravitacional
La fuerza gravitacional es una fuerza atractiva que puede definirse mediante la ley de la gravedad de Newton, que establece que «las fuerzas gravitacionales entre dos cuerpos son directamente proporcionales al producto de sus masas e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre ellos». Es una fuerza ejercida por cuerpos grandes como planetas y estrellas.
- Ejemplo: gotas de agua cayendo
- Matemáticamente: Fg ∝ m1m2 o Fg ∝ 1 / r2
2. Fuerza magnética
Los tipos de fuerzas que ejerce un imán sobre los objetos magnéticos son «fuerzas magnéticas». Existen sin ningún contacto entre dos objetos.
3. Fuerza electro-estática
Los tipos de fuerzas ejercidas por todos los cuerpos cargados eléctricamente sobre otros cuerpos cargados en el universo son «fuerzas electrostáticas». Estas fuerzas pueden ser tanto atractivas como repulsivas por naturaleza según la carga de los cuerpos.
4. Fuerza nuclear débil
La fuerza nuclear débil provoca ciertos procesos de desintegración radiactiva y ciertas reacciones entre las partículas más fundamentales.
5. Fuerza nuclear fuerte
La fuerza fuerte opera entre las partículas fundamentales y es responsable de unir el núcleo.
Cuáles son los efectos de la fuerza
En física, el movimiento se define como el cambio de posición con respecto al tiempo. En palabras más simples, el movimiento se refiere al movimiento de un cuerpo. Normalmente, el movimiento se puede describir como:
- Cambio de velocidad
- Cambio de dirección
La Fuerza tiene diferentes efectos y estos son algunos de ellos.
- La fuerza puede hacer que un cuerpo en reposo se mueva.
- Puede detener un cuerpo en movimiento o ralentizarlo.
- Puede acelerar la velocidad de un cuerpo en movimiento.
- También puede cambiar la dirección de un cuerpo en movimiento junto con su forma y tamaño.
Preguntas frecuentes sobre la fuerza
1. ¿Cuál es la fuerza más débil de la naturaleza?
Respuesta: La gravedad es la fuerza más débil ya que su constante de acoplamiento tiene un valor pequeño.
2. ¿Qué fuerza es más fuerte?
Respuesta: La fuerza más fuerte es la fuerza nuclear fuerte que es 100 veces más fuerte que la fuerza electromagnética.
3. ¿Cuáles son algunos tipos de fuerzas?
Respuesta: Básicamente, hay dos tipos de fuerzas: Fuerzas sin contacto y fuerzas de contacto
4. ¿Cuáles son algunos ejemplos de fuerza?
Respuesta: Algunos ejemplos de fuerza son:
- Fuerza gravitacional
- Fuerza eléctrica
- Fuerza magnética
- Fuerza nuclear
- Fuerza de fricción
5. ¿Qué fuerza hace que un globo cargado atraiga a otro globo?
Respuesta: Fuerza electro-estática
6. ¿Cuál de las siguientes es la evidencia para demostrar que debe haber una fuerza actuando sobre la Tierra y dirigida hacia el Sol?
- A. El movimiento aparente del sol alrededor de la tierra.
- B. El fenómeno del día y la noche.
- C. Revolución de la tierra alrededor del sol
- D. Desviación del cuerpo que cae hacia la tierra.
Respuesta: C. Revolución de la tierra alrededor del sol
La tierra gira alrededor del sol. Este hecho nos obliga a pensar en una fuerza que proporcione la necesaria aceleración centrípeta para impulsar el movimiento revolucionario. Esta fuerza necesaria es proporcionada por la fuerza de atracción (gravitacional) entre la tierra y el sol.
7. ¿Cuáles son los 5 efectos de la fuerza?
Respuesta: Aquí está la lista de efectos de la fuerza:
- La fuerza puede empujar los objetos.
- La fuerza puede cambiar la forma de los objetos.
- También puede cambiar la dirección de un objeto en movimiento.
- Las fuerzas pueden detener los objetos en movimiento.
- La fuerza también puede cambiar la velocidad del objeto.