Introducción a la Física: Fuerzas y sus Efectos

¿Qué es una Fuerza?

Una fuerza es cualquier causa capaz de deformar un cuerpo o de modificar su estado de reposo o movimiento. Existen varios tipos de fuerzas:

Tipos de Fuerzas

• De contacto: Existe contacto físico entre los cuerpos.
• A distancia: No es necesario que exista contacto físico entre los cuerpos.
• Gravitatorias: Se producen entre cuerpos que tienen masa.
• Magnéticas: Se producen entre imanes o entre un imán y un material ferromagnético como el hierro.
• Eléctricas: Se producen entre cargas eléctricas.

Representación de una Fuerza

• Dirección: Es la recta sobre la que actúa la fuerza.
• Módulo: Es el valor numérico de la fuerza.
• Punto de aplicación: Es el punto del cuerpo donde se ejerce la fuerza.
• Sentido: Es la orientación de la fuerza sobre esa recta.

La unidad de medida de la fuerza en el Sistema Internacional es el newton (N).

Clasificación de los Cuerpos frente a las Fuerzas

Las fuerzas producen dos efectos principales sobre los cuerpos: movimientos y deformaciones. Según su comportamiento frente a las fuerzas, los cuerpos se pueden clasificar en:

• Cuerpos rígidos: No se deforman por la acción de una fuerza. Ejemplo: una roca.
• Cuerpos elásticos: Se deforman cuando una fuerza actúa sobre ellos, pero recuperan su forma original cuando la fuerza deja de actuar. Ejemplo: un muelle.
• Cuerpos plásticos: Se deforman bajo la acción de una fuerza y no recuperan su forma original. Ejemplo: la plastilina.

Límite de Elasticidad

El límite de elasticidad es la fuerza mínima necesaria para que un cuerpo elástico quede deformado permanentemente. Si la fuerza que se aplica sobre un cuerpo es suficientemente grande, es posible romperlo. Esta fuerza se llama límite de rotura.

Dinamómetro

Un dinamómetro es un instrumento de medida que se utiliza para cuantificar una fuerza.

Ley de Hooke

La Ley de Hooke permite relacionar los alargamientos producidos en un cuerpo elástico con la fuerza que se le aplica. Considerando un muelle (m), los pesos o fuerzas (F) y los alargamientos (x), la constante de proporcionalidad es diferente para cada muelle, ya que depende de la naturaleza de este y recibe el nombre de constante recuperadora del muelle.