Conceptos fuerzas

1. COMPOSICIÓN DE FUERZAS
Las fuerzas no pueden sumarse como si fueran números.
Cuando dos o más fuerzas actúan sobre un mismo se puede deducir el efecto que producen
conjuntamente.
De esta forma se obtendrá un fuerza llamada fuerza resultante. Para ello se componen las
fuerzas incidentes teniendo en cuenta su dirección y sentido.
La primera condición que han de tener las fuerzas para poder
calcular su resultante es que tengan el mismo punto de
aplicación.
o Si dos o más fuerzas tienen la misma dirección y sentido ,
sus intensidades se suman para hallar la de la fuerza
resultante que también tiene la misma dirección y sentido
que las fuerzas que se componen.
o Si dos o más fuerzas tienen la misma dirección pero sentido
contrarios , sus intensidades se restan para hallar la de la
fuerza resultante que tendrá la misma dirección y sentido el de la fuerza de mayor
intensidad.
o Si dos fuerzas con el mismo punto de aplicación tienen direcciones secantes se utiliza
para calcular la resultante la regla del paralelogramo .
LAS FUERZAS CAMBIAN LA FORMA DE LOS CUERPOS
Uno de los efectos de las fuerzas es el cambio de forma de los cuerpos. En un sólido los
cambios de forma pueden ser:
o elásticos: El cuerpo recupera la forma inicial cuando deja de actuar la fuerza que ha
provocado el cambio.
o plásticos: el cuerpo adopta la nueva forma y no recupera la forma inicial cuando deja
de actuar la fuerza.
o roturas: el cuerpo se fragmenta a causa de la fuerza actuante.
Un mismo cuerpo puede experimentar los tres tipos de cambios. Por ejemplo, si estiramos
suavemente una prenda elástica recuperará su forma inicial, si estiramos más intensamente
podemos llegar a deformar la prenda y si la fuerza aplicada es suficientemente intensa
podemos llegar a romperla.
LEY DE HOOKE
Si sobre un muelle que permanece colgado de un soporte se añade
una pesa (se ejerce una fuerza) en el extremo inferior el muelle se
alargará. Si la fuerza que se ejerce es doble el estiramiento será el
doble, si la fuerza es triple el alargamiento será triple,....... es decir
existe una relación de proporcionalidad entre la intensidad de la
fuerza aplicada y el alargamiento producido.
En los cuerpos elásticos la deformación es proporcional a la fuerza
aplicada.
Ley de Hooke que podemos expresar matemáticamente mediante la
igualdad
F = k l F = fuerza aplicada.
K = constante de elasticidad diferente para material elástico.
l = alargamiento (diferencia entre la longitud final y la inicial).

2. PESO. LA FUERZA DEBIDA A LA GRAVEDAD
Todos sabemos que si se suelta un cuerpo desde una altura el cuerpo cae debido a la fuerza
que la Tierra ejerce sobre él. Esta fuerza se llama fuerza gravitatoria o simplemente gravedad.
La fuerza debida a la gravedad es un fenómeno muy conocido y un ejemplo típico de fuerza de
acción a distancia. Otro ejemplo de fuerza gravitatoria es el peso que no debemos confundir
con la masa, pese a que habitualmente decimos que "pesamos un cuerpo" cuando realmente
estamos calculando su masa.
¿QUÉ ES LA MASA?
La masa es una propiedad fundamental de la materia. Todos los cuerpos materiales tienen
masa. La masa que tiene un cuerpo no varía aunque cambien de forma, de estado, o de
ubicación.
La masa es la medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.
En el SI de unidades la masa se mide en kilogramos (kg). Podríamos definir un Kg como la
cantidad de materia que hay en 1 dm3
de agua destilada a 4º C.
Los instrumentos que se utilizan para medir la masa son las balanzas
¿QUÉ ES EL PESO?
El peso es la fuerza de atracción que la Tierra ejerce sobre cualquier cuerpo situado en su
superficie o en sus proximidades.
El peso es la fuerza que la Tierra ejerce sobre los cuerpos.
El peso es una fuerza y se mide en Newton (N) en el SI de unidades.
Si se deja caer libremente cualquier objeto en el planeta Tierra lo hace con un movimiento
uniformemente acelerado, siendo el valor de la aceleración:
g = 9.8 m/s2
de acuerdo con la segunda ley de Newton , el peso (P) de un cuerpo de masa (m) viene dado
por la expresión:
P = m.g
FUERZAS EN LÍQUIDOS
Cuando nos metemos en el interior de una piscina parece que pesamos menos. Por otra parte
también sabemos que algunos objetos se hunden en un líquido mientras que otros flotan. Los
fluidos (líquidos y gases) ejercen sobre los cuerpos sumergidos en ellos una fuerza que los
empuja hacia la superficie del fluido.
PRINCIPIO DE ARQUÍMIDES
Al introducir un objeto, por ejemplo de hierro en una probeta con una cierta cantidad de agua,
el volumen marcado por el nivel del agua aumenta. La diferencia entre el volumen final y el
inicial se llama volumen desalojado o desplazado. Evidentemente este volumen coincide con el
volumen del objeto sumergido en el agua.
Si se pesa un objeto en el aire y luego se pesa totalmente sumergido el valor indicado por el
dinamómetro será menor en el segundo caso porque el agua ejerce sobre el objeto una fuerza
dirigida hacia la superficie llamada empuje. La diferencia entre los dos valores de peso, es
precisamente el valor de la fuerza empuje .
Si se pesa el valor del volumen de agua desalojada veremos que coincide con el valor de la
fuerzas empuje. Esta relación se conoce como principio de Arquímedes:

3. Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta una fuerza ascensional
(llamada empuje) igual al peso del volumen desalojado.
FLOTABILIDAD
El principio de Arquímedes explica por qué unos cuerpos flotan y otros no. La flotabilidad
depende de la relación entre el peso del cuerpo y el empuje que le proporciona el fluido, es
decir el peso del volumen de fluido desalojado.