¿Qué es la fuerza? ¿Cuántas clases de fuerza hay? ¿Cómo y con qué instrumento se mide una fuerza?
Respuestas
Respuesta:
COMO Y CON QUE SE MIDE LA FUERZA
La unidad en el Sistema Internacional de medir fuerzas es el Newton, N.
Para medir las fuerzas utilizamos los posibles efectos que producen. Recordamos que las fuerzas pueden deformar, cambiar el movimiento o equilibrar. Por comodidad utilizamos para medir las fuerzas la deformación que producen en un objeto.
El diseño de los aparatos mejora si utilizamos objetos elásticos en la construcción ya que podemos volver a utilizarlos cuantas veces queramos.
Si la deformación que se produce es proporcional a la fuerza que hacemos se simplifica aún más la construcción del instrumento por lo que se prefiere utilizar muelles, chapas metálicas que cumplen con esta condición. Robert Hooke, científico inglés de la época de Newton, describió estas propiedades de los cuerpos elásticos, midió las constantes de elasticidad de muelles y cables e inició la construcción de dinamómetros.
Un aparato destinado a medir fuerzas se llama dinamómetro. Podemos encontrar dispositivos como el de la foto que mide la fuerza que hace un puñetazo sobre un muelle. En el laboratorio tenemos aparatos un poco más sencillos.
Podemos construir un dinamómetro con un muelle de constante muy alta para medir fuerzas grandes o lo contrario. Según sea la fuerza que vamos a medir debemos escoger un dinamómetro u otro.
También podemos encontrar dinamómetros circulares o incluso últimamente algunos con escala digital.
Balanza de cocina
A veces tenemos dinamómetros ocultos bajo otros nombres. Si en un instrumento hay un muelle o una chapa que se deforma estamos midiendo fuerzas y por tanto tenemos un dinamómetro. El ejemplo más frecuente son las llamadas balanzas de cocina o baño. Te puedes imaginar que detrás de la aguja hay un muelle que se deforma al colocar las manzanas.
La balanza de cocina es un dinamómetro, mide fuerzas y por tanto para ser correcta debería venir graduada en Newton.
QUE ES LA FUERZA Y SUS CLASES
¿Qué es una fuerza?
Normalmente hablamos de fuerza en nuestra vida cotidiana, sin necesariamente emplear esta palabra como lo hace la física. En términos técnicos, una fuerza es una magnitud y un agente, capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma dada de un cuerpo o una partícula. No debe ser confundida con los conceptos de esfuerzo o de energía.
Comúnmente, el concepto de fuerza se explica en los términos de la mecánica clásica establecida por los principios de Isaac Newton (1642-1727), conocidos como las Leyes del Movimiento y publicadas en 1687 en sus Principia Mathematica.
Según la mecánica clásica, la fuerza que incide sobre un cuerpo es responsable de los cambios en su estado de movimiento, tales como modificar su trayectoria rectilínea y su desplazamiento uniforme, imprimirle una aceleración (o desaceleración). Además, toda fuerza actuando sobre un cuerpo genera una fuerza idéntica, pero en sentido contrario.
TIPOS
Fuerza de fricción. Aquella que se opone al cambio de movimiento de los cuerpos, ejerciendo una resistencia para abandonar el estado de reposo, o el de movimiento, como podemos percibirlo a la hora de echar a andar un objeto empujándolo con el hombro.
Fuerza gravitatoria. Aquella que ejerce la masa de los cuerpos sobre los objetos cercanos, atrayéndolos hacia sí. En especial el planeta Tierra sobre los objetos y seres que vivimos sobre su superficie.
Fuerza eléctrica. Fuerza tanto atractiva como repulsiva que se genera por la interacción de los campos electromagnéticos.
También puede hablarse de:
Fuerzas de contacto. Aquellas fuerzas que se ejercen a partir del contacto físico directo entre un cuerpo y otro.
Fuerza a distancia. Aquellas fuerzas que pueden ejercerse sin contacto físico alguno entre los cuerpos.
Según la mecánica relativista o einsteiniana, podemos distinguir las siguientes fuerzas:
Fuerza gravitatoria. Aquella que pareciera existir cuando los objetos masivos curvan el espacio-tiempo a su alrededor, obligando a los objetos más pequeños a desviar sus trayectorias y aproximarse hacia ellos.
Fuerza electromagnética. Aquella que ejercen los campos electromagnéticos sobre las partículas de la materia, siguiendo la expresión de la fuerza de Lorenz.
Según la mecánica cuántica, existen las cuatro fuerzas fundamentales antes mencionadas:
Fuerza gravitacional. La que ejercen las masas la una sobre la otra, siendo una fuerza débil, en un solo sentido (atractiva), pero eficaz a lo largo de grandes distancias.
Fuerza electromagnética. La que afecta a las partículas eléctricamente cargadas y a los campos electromagnéticos que generan, siendo la fuerza que permite la unión molecular. Es más fuerte que la gravitatoria y posee dos sentidos (atracción-repulsión).