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FUERZAS
APLICACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON
INTERACCIONES.- Se dice que existe interacción entre dos cuerpos cuando uno ejerce una acción de contacto, o a distancia, sobre el otro.
Sobre todo cuerpo que recibe una interacción aparece una fuerza.
Toda interacción crea DOS fuerzas, pero sólo UNA sobre cada uno de los cuerpos que interactúan.
Las interacciones se pueden producir a distancia.
Existen CUATRO grandes tipos de interacciones: gravitatoria, electrostática, nuclear fuerte y nuclear débil.
Las fuerzas de la interacción son de igual dirección y valor, pero de punto de aplicación y sentido distintos -Esto es lo que afirma la Tercera Ley de Newton-.
Si sobre un cuerpo existe una única interacción nunca estará en equilibrio (la fuerza que se ejerce sobre él hace que se mueva con una aceleración) -Segunda Ley de Newton-.
Un cuerpo sometido a dos interacciones estará en equilibrio si la resultante de esas dos fuerzas originadas sobre él se anulan. Con más de dos interacciones se puede producir el equilibrio si la resultante de todas las fuerzas que se ejercen sobre el cuerpo es cero -se anulan-.
En el gráfico que va a continuación se ve un cuerpo en reposo sobre una mesa. El cuerpo está sometido a dos interacciones:
1.- La Masa de la Tierra/ con la masa del cuerpo.
2.- La de contacto contra la mesa que crea una reacción normal de ésta contra el cuerpo.
La primera origina una fuerza gravitatoria sobre el cuerpo y la segunda una fuerza electrostática de contacto también sobre el cuerpo y opuesta a la gravitatoria.
Reacción Mesa / bloque, debe leerse: reacción de la mesa sobre el bloque.
Interacciones
Puede ocurrir que un cuerpo que se está moviendo con velocidad constante sin estar sometido a ninguna fuerza- partícula libre-, se encuentre de repente sometido a un conjunto de fuerzas cuya resultante sobre él sea nula. Pues bien, en este caso el cuerpo seguirá moviéndose con dirección y velocidad constante igual a la que tenía -Primera Ley de Newton-.
FUERZA DE ROZAMIENTO
La fuerza de rozamiento surge entre dos cuerpos puestos en contacto cuando uno se mueve respecto al otro. Sobre cada uno de ellos aparece una fuerza de rozamiento que se opone al movimiento.
El valor de la fuerza de rozamiento depende: del tipo de superficies en contacto (ej. madera metal, plástico/granito, etc), del estado de la superficies (pulidas, rugosas, etc)(ej. madera de castaño lijada con lija del 5, acero inoxidable) y de la fuerza de contacto entre ellas.
La fuerza de rozamiento surge de una interacción electromagnética.
Plano inclinado
El tipo y las condiciones de la superficie se representan por un número llamado coeficiente de rozamiento y la fuerza de contacto por N llamada normal de reacción:
Fr(máx)=Coef.roz· N
La fuerza de rozamiento no siempre alcanza el valor dado por la fórmula (ese es su valor máximo). En realidad cuando se tira de un cuerpo la fuerza de rozamiento pasa de cero a ese valor máximo y va tomando los valores iguales y opuestos a la fuerza de tracción para neutralizarla. Cuando la fuerza de tracción paralela al plano es mayor que la Fr (máxima), el cuerpo se desliza.
Recuerda que para aplicar la segunda Ley de Newton debes suponer el cuerpo como un punto, dibujar sobre él todas las fuerzas con sus direcciones y sentidos correctos, descomponerlas según el eje en el que se produce el movimiento y el perpendicular a él, y finalmente aplicar la fórmula (suma de fuerzas=m·a) empleando las fuerzas que tienes en cada eje y obteniendo la aceleración en esos ejes.