Fuerzas Fundamentales y Electrización: Conceptos Clave en Física

Fuerzas Fundamentales en Física

Las fuerzas son interacciones que pueden cambiar el estado de movimiento de un objeto o deformarlo. A continuación, se describen algunas fuerzas fundamentales:

• Fuerza de rozamiento: Aparece cuando dos superficies entran en contacto y se opone al movimiento entre ambas.
• Fuerza gravitatoria: Fuerza con la que la Tierra atrae a los cuerpos situados a su alrededor.
• Fuerza eléctrica: Se manifiesta entre cuerpos que tienen carga eléctrica.
• Fuerza magnética: La que ejerce un imán sobre objetos de hierro.
• Fuerza nuclear: Mantiene unidos protones y neutrones en el interior del núcleo atómico.

Peso y Masa

• Peso: Fuerza con la que la Tierra atrae al cuerpo. Se mide con un dinamómetro y en el SI se expresa en Newtons (N).
• Masa: Cantidad de materia que posee un cuerpo. Se mide con una balanza y se expresa en kilogramos (kg).

Ley de Gravitación Universal

Dos cuerpos se atraen mutuamente con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Electrización

La electrización es el fenómeno por el cual los cuerpos adquieren carga eléctrica. Existen diferentes métodos:

• Frotamiento: Al ser frotado con lana o seda, un cuerpo se electriza y es capaz de atraer pequeños objetos.
• Contacto: Un cuerpo electrizado se pone en contacto con otro que no lo está, produciéndose un reparto de cargas.
• Inducción: Un cuerpo neutro se carga cuando se aproxima a otro cargado sin llegar a tocarlo.

Tipos de Carga Eléctrica

• El núcleo del átomo está formado por protones con carga eléctrica positiva y neutrones sin carga eléctrica.
• La corteza del átomo se compone de electrones con carga eléctrica negativa.

La electrización se debe a la transferencia de electrones de un cuerpo a otro.

Principio de Conservación de la Carga

El principio de conservación de la carga establece que en un sistema aislado, la carga eléctrica se conserva.

El Rayo

El rayo consiste en la descarga eléctrica que tiene lugar en la atmósfera, ya sea entre dos nubes o entre las nubes y la tierra. Se forma así:

1. Las partículas de hielo y agua colisionan y provocan la electrización. La parte superior de la nube adquiere carga positiva y la inferior, negativa.
2. La carga negativa de la parte baja induce en la superficie terrestre otra carga positiva.
3. Debido a la fuerza de atracción entre cargas opuestas, las cargas positivas viajan hacia las negativas y viceversa.
4. Tiene lugar una descarga (rayo), emisión de luz (relámpago) y sonido (trueno).

Fuerzas Magnéticas

Las fuerzas magnéticas son las fuerzas que ejercen los imanes o la corriente eléctrica:

• Imanes naturales: Presentan magnetismo de forma natural, como la magnetita.
• Imanes artificiales: Es posible el magnetismo porque han sido magnetizados mediante un proceso de imantación por frotamiento, por contacto o por corriente eléctrica.