La fuerza
Es una acción en la cual interactúan dos cuerpos, un
cuerpo que ejecuta la fuerza llamado agente y otro
cuerpo que recibe la fuerza llamado receptor.
Esta
acción
implica
necesariamente un contacto
entre
ambos
cuerpos,
contacto que puede ser:
Directo: es decir, los dos
cuerpos que realizan la
acción están en contacto.
A distancia: es decir, sin que
exista contacto entre ellos.
La fuerza y la energía
La fuerza es la acción mediante la cual un cuerpo puede
comunicar energía a otro. La fuerza sólo existe mientras
los cuerpos interactúan.
Para medir la fuerza se
emplea un dinamómetro,
con este se puede medir
la deformación de un
resorte cuando se le
aplica una fuerza.
¿Cómo se representan la fuerzas?
Las fuerzas no se pueden ver, solo podemos ver sus
efectos, como por ejemplo cuando estiras un elástico o
cuando modelas una figura en plastilina.
Solamente podemos representarlas gráficamente por
medios de flechas a las que se le dominan en este caso
como vectores.
Los vectores nos permiten saber: la magnitud, dirección
y sentido de la fuerza. La magnitud o módulo es la
cantidad de fuerza que se está aplicando sobre el
receptor y se presenta por la longitud de la flecha.
El sentido: se representa a través de la punta o extremo
de la flecha.
La dirección: corresponde al ángulo formado por la línea
recta que contiene al vector y a la horizontal.
Por convicción, la fuerza se dibujará mediante un vector
cuyo origen se encuentra al centro del cuerpo receptor
de la fuerza, mientras que su dirección y sentido serán
los mismos en que se aplica la fuerza, y su magnitud
indicará la cantidad de fuerza aplicada.
Efectos de la fuerza
La unidad de medida de esta fuerza se
denomina Newton (N), en honor al físico inglés Isaac
Newton.
1kilógramo es igual a 10 N.
Las fuerzas pueden producir varios efectos en los
cuerpos en que actúan, por ejemplo:
Deformaciones: estas producen en el cuerpo receptor
cambios de forma. Estos cambios de forma pueden ser
de dos tipos:
Deformaciones plásticas
Deformaciones elásticas
Deformaciones plásticas
Se producen cuando el cuerpo receptor recibe una
fuerza y modifica su forma, pero cuando la fuerza deja
de actuar no vuelve a recupera la forma inicial.
Por ejemplo: Ignacia y Matías desean hacer figuras con
plastilina. Para ello toman un trozo de plastilina y
comienzan a modelar, una vez que le dan la forma que
desean, la plastilina no vuelve a recuperar la forma que
tenían cuando comenzaron a modelarla
Deformaciones elásticas
Se producen cuando la fuerza actúa sobre un cuerpo, le
produce una deformación y cuando deja de actuar el
cuerpo vuelve a su forma inicial.
Por ejemplo: el elástico, los resortes. Si aplicas una
fuerza sobre un globo, este cambia de forma, pero si
dejas de apretarlo volverá a recuperarla
La fuerza de empuje
Cuando se sumerge un cuerpo en un líquido parece que
pesara menos. Lo podemos sentir
cuando nos
sumergimos en una piscina, o cuando tomamos algo por
debajo del agua, los objetos parecieran que pesan
menos. Esto es debido a que, todo cuerpo sumergido
recibe una fuerza de abajo hacia arriba.
Cuando en un vaso lleno de agua sumergimos un objeto,
podemos ver que el nivel del líquido sube y se derrama
cierta cantidad de líquido. Se puede decir que un cuerpo
que flota desplaza parte del agua.
Principio de Arquímedes
“Sobre
un
cuerpo
sumergido en un líquido
actúa una fuerza, de abajo
hacia arriba (el empuje),
que es igual al peso del
líquido desalojado”
Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas; su peso,
que es vertical y hacia abajo y el empuje que es vertical
pero hacia arriba.
Si queremos saber si un cuerpo flota es necesario
conocer su peso específico, que es igual a su peso
dividido por su volumen. Entonces, se pueden producir
tres casos:
Si el peso es mayor que el
empuje (P > E), el cuerpo se
hunde. Es decir, el peso
específico del cuerpo es
mayor al del líquido.
Si el peso es igual que el
empuje (P = E), el cuerpo
no se hunde ni emerge. El
peso específico del cuerpo
es igual al del líquido.
Si el peso es
menor que el
empuje (P <
E), el cuerpo
flota. El peso
específico del
cuerpo
es
menor al del
líquido.
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