DESCOMPOSICION DE FUERZAS.

Evolución histórica del concepto de Fuerza Aristóteles Galileo Newton Definición actual

Aristóteles Diferencia entre movimientos: Naturales (caída libre, rotación de planetas). No precisan, al igual que en reposo, la existencia de fuerzas. No naturales. Precisan de fuerzas (aunque sean uniformes). Si se lanza un objeto, la fuerza existiría mientras exista movimiento

Galileo “Las fuerzas son las causantes de los cambios de velocidad”. Por tanto, en el MRU, en donde v es constante no es preciso la existencia de fuerzas. En cambio, en el MCU, v sí que varía pues aunque no cambie su módulo sí que cambian la dirección y el sentido constantemente. Por tanto, necesita F. Igualmente un MRUA o un MCUA precisan la existencia de fuerzas.

Newton Además de las fuerzas por contacto “vis impresa” existen las fuerzas que actúan a distancia “vis centrípeta” (incluso en el vacío). Un ejemplo de estas últimas son las “fuerzas gravitatorias” que gobiernan el movimientos de los planetas. El peso de los cuerpos es una fuerza gravitatoria en donde uno de los objetos es siempre la Tierra.

Definición actual de Fuerza. Concepto de Dinámica. Fuerza “es toda acción capaz de cambiar el el estado de reposo o de movimiento, o de producir en él alguna deformación”. Dinámica “es la ciencia que estudia el movimiento, pero atendiendo a las causas que los producen, es decir, las fuerzas”.

Carácter vectorial de las fuerzas.  La fuerza F es una magnitud vectorial ya que posee además de un valor concreto (módulo) una dirección y un sentido determinados. Por tanto puede expresarse como:     F = Fx· i + Fy· j + Fz· k

Medida de las fuerzas. Unidades. La unidad de medida de las fuerzas en el Sistema Internacional es el Newton (N) que es la fuerza aplicada a 1kg de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2. m N = Kg · —— s2 Otra unidad de fuerza muy usada es el kilopondio (kp) (normalmente llamado “kilo”). 1 kp = 9,8 N

Suma de fuerzas concurrentes. Sean FA = (4 i + 6 j) N FB = (6 i + 2 j) N La fuerza suma será: FA+B = (10 i + 8 j) N 10 Fy Fx 5 FA*B FB FA

Suma de fuerzas paralelas. Mismo sentido Sentido contrario F1 d1 d2   F1 + F2 F2 d1 d2 F1 F2   F1 – F2

Otras fuerzas naturales Fuerza magnética: Se produce entre imanes o cargas en movimiento. Va unida a la eléctrica por lo que hablamos de fuerza “electromagnética”. Fuerza nuclear fuerte: Son las más intensas de todas. Son las responsables de la unión de nucleones (protones y neutrones) en el núcleo. Tienen un alcance del orden de 10–15 m. Fuerza nuclear débil: Son las responsable de la desintegración radiactiva. Tienen un alcance del orden de 10–17 m.