Definición de fuerza en física

La fuerza es una descripción cuantitativa de una interacción que causa un cambio en el movimiento de un objeto. Un objeto puede acelerar, reducir la velocidad o cambiar de dirección en respuesta a una fuerza. Dicho de otra manera, la fuerza es cualquier acción que tiende a mantener o alterar el movimiento de un cuerpo o distorsionarlo. Los objetos son empujados o arrastrados por las fuerzas que actúan sobre ellos.

La fuerza de contacto se define como la fuerza ejercida cuando dos objetos físicos entran en contacto directo entre sí. Otras fuerzas, como la gravitación y las fuerzas electromagnéticas, pueden ejercerse incluso a través del vacío vacío del espacio..

Conclusiones clave: términos clave

• Fuerza: Una descripción de una interacción que causa un cambio en el movimiento de un objeto. También puede ser representado por el símbolo F.
• El newton La unidad de fuerza dentro del sistema internacional de unidades (SI). También puede ser representado por el símbolo norte.
• Fuerzas de contacto: Fuerzas que tienen lugar cuando los objetos se tocan. Las fuerzas de contacto se pueden clasificar según seis tipos: tensional, de resorte, reacción normal, fricción, fricción de aire y peso..
• Fuerzas sin contacto: Fuerzas que tienen lugar cuando dos objetos no se tocan. Estas fuerzas pueden clasificarse según tres tipos: gravitacionales, eléctricos y magnéticos..

Unidades de fuerza

La fuerza es un vector; Tiene dirección y magnitud. La unidad SI para la fuerza es el newton (N). Un newton de fuerza es igual a 1 kg * m / s2 (donde el símbolo "*" significa "veces").

La fuerza es proporcional a la aceleración, que se define como la tasa de cambio de velocidad. En términos de cálculo, la fuerza es la derivada del momento con respecto al tiempo..

Contacto vs fuerza sin contacto

Hay dos tipos de fuerzas en el universo: contacto y no contacto. Las fuerzas de contacto, como su nombre lo indica, tienen lugar cuando los objetos se tocan, como patear una pelota: un objeto (su pie) toca el otro objeto (la pelota). Las fuerzas sin contacto son aquellas donde los objetos no se tocan.

Las fuerzas de contacto se pueden clasificar según seis tipos diferentes:

• Tensional: como que se tense una cuerda
• Primavera: como la fuerza ejercida cuando comprimes dos extremos de un resorte
• Reacción normal: donde un cuerpo proporciona una reacción a una fuerza ejercida sobre él, como una pelota que rebota en un asfalto
• Fricción: la fuerza ejercida cuando un objeto se mueve sobre otro, como una pelota que rueda sobre un asfalto
• Fricción de aire: La fricción que ocurre cuando un objeto, como una pelota, se mueve por el aire
• Peso: donde un cuerpo es empujado hacia el centro de la Tierra debido a la gravedad

Las fuerzas sin contacto pueden clasificarse según tres tipos:

• Gravitacional: que se debe a la atracción gravitacional entre dos cuerpos
• Eléctrico: que se debe a las cargas eléctricas presentes en dos cuerpos
• Magnético: que ocurre debido a las propiedades magnéticas de dos cuerpos, como los polos opuestos de dos imanes que se atraen entre sí

La fuerza y ​​las leyes del movimiento de Newton

El concepto de fuerza fue originalmente definido por Sir Isaac Newton en sus tres leyes del movimiento. Explicó la gravedad como una fuerza atractiva entre cuerpos que poseían masa. Sin embargo, la gravedad dentro de la relatividad general de Einstein no requiere fuerza.

La primera ley del movimiento de Newton dice que un objeto continuará moviéndose a una velocidad constante a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Los objetos en movimiento permanecen en movimiento hasta que una fuerza actúa sobre ellos. Esto es inercia. No acelerarán, reducirán la velocidad ni cambiarán de dirección hasta que algo actúe sobre ellos. Por ejemplo, si desliza un disco de hockey, finalmente se detendrá debido a la fricción en el hielo.

Segunda ley del movimiento de Newton dice que la fuerza es directamente proporcional a la aceleración (la tasa de cambio de momento) para una masa constante. Mientras tanto, la aceleración es inversamente proporcional a la masa. Por ejemplo, cuando arrojas una pelota arrojada al suelo, ejerce una fuerza hacia abajo; el suelo, en respuesta, ejerce una fuerza hacia arriba que hace que la pelota rebote. Esta ley es útil para medir fuerzas. Si conoce dos de los factores, puede calcular el tercero. También sabe que si un objeto está acelerando, debe haber una fuerza que actúe sobre él.. 

La tercera ley del movimiento de Newton se relaciona con las interacciones entre dos objetos. Dice que por cada acción hay una reacción igual y opuesta. Cuando se aplica una fuerza a un objeto, tiene el mismo efecto sobre el objeto que produjo la fuerza pero en la dirección opuesta. Por ejemplo, si saltas de un bote pequeño al agua, la fuerza que usas para saltar hacia el agua también empujará el bote hacia atrás. Las fuerzas de acción y reacción ocurren al mismo tiempo..

Fuerzas fundamentales

Hay cuatro fuerzas fundamentales que gobiernan las interacciones de los sistemas físicos. Los científicos continúan persiguiendo una teoría unificada de estas fuerzas: