Conceptos Clave de Física: Fuerza, Inercia y Leyes de Newton

Conceptos Fundamentales de Física

Fuerza: Causa que cambia el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo.

Inercia: Resistencia que los cuerpos oponen al cambio de dicho estado.

Leyes de Newton

1ª Ley de Newton: Si no actúan fuerzas sobre un cuerpo, este continúa en reposo (si estaba inicialmente en reposo) o en movimiento rectilíneo uniforme (si estaba moviéndose con velocidad constante).

2ª Ley de Newton: La aceleración experimentada por un cuerpo de masa m es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa.

3ª Ley de Newton: Las interacciones entre partículas son recíprocas. Si la partícula A ejerce sobre la partícula B una fuerza a la que llamamos F_BA, entonces la partícula B ejerce sobre la partícula A una fuerza igual y opuesta F_AB.

Conceptos Adicionales

Peso: Llamamos peso a la atracción gravitatoria que ejerce nuestro planeta sobre todos los objetos que residen en él.

Impulso Mecánico: Es el producto de la fuerza (constante) por el tiempo que ésta actúa.

Momento Lineal: El momento lineal de una partícula de masa m que se mueve a una velocidad v es igual al producto de la masa por la velocidad.

Relación entre Momento Lineal y Fuerza: La fuerza es igual a la variación del momento lineal con el tiempo, para tiempos muy pequeños o para fuerzas constantes.

Conservación del Momento Lineal: En un sistema aislado del exterior, la suma de todos los momentos lineales de las partículas que lo componen debe permanecer constante en el tiempo.

Electrización y Fuerzas Eléctricas

Electrización y fuerzas entre cargas eléctricas: La carga eléctrica se mide en Culombios. Un Culombio corresponde a la carga de 6.25 · 10¹⁸ electrones.

Ley de Coulomb: Dos cuerpos con cargas Q₁ y Q₂ y separados una distancia d se atraen o se repelen con una fuerza que es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. La fuerza se ejerce en la línea que une los cuerpos.

Fuerzas Comunes

Fuerza de Rozamiento: Cuando un cuerpo desliza sobre la superficie de otro siempre existe una fuerza que se opone al movimiento, es decir, una fuerza que tiene sentido opuesto a la velocidad y que llamamos fuerza de rozamiento o fricción.

Fuerza Normal, N: Aparece debido a la interacción entre el cuerpo y la superficie en la que se apoya. En efecto, el objeto ejerce una fuerza (su peso) sobre la superficie. Y esta superficie, debido a la tercera ley de Newton, ejerce una fuerza igual en módulo y dirección, pero de sentido opuesto sobre el cuerpo.

Ley de Hooke: Cuando se deforma un cuerpo elástico, la fuerza que se opone a dicha deformación (l - l₀) es proporcional a ella.

Movimiento Circular

Movimiento Circular Uniforme: El MCU de un cuerpo es debido exclusivamente a una fuerza dirigida hacia el centro de la trayectoria circular, que se llama fuerza centrípeta o normal.