Fisica

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Partes de la Física Mecánica:

En función del objeto de su estudio, podemos dividir la Física Mecánica en tres partes o ramas:

Estática: es la parte de la Mecánica que estudia las fuerzas que actúan en un sistema sin tener en cuenta los efectos que su acción provoca.

Dinámica: es la parte de la mecánica que estudia los efectos provocados por las fuerzas, fundamentalmente los cambios en ladirección y/o magnitud de las velocidades. Estos cambios se denominan "aceleraciones". Aquí introdujo Newton sus principios fundamentales: el de inercia, el de masa y el de acción y reacción.

Cinemática: es la parte de la mecánica que estudia los movimientos, generalmente sin tener en cuenta ni las fuerzas que los provocan ni las masas sobre las que actúan.

***

Por qué las fuerzas serepresentan por vectores

Una fuerza queda definida cuando se expresan:
Su dirección: la recta sobre la que actúa.
Su sentido: la semirrecta de esa recta sobre la que actúa (sentido + ó sentido -).
Su punto de aplicación: el punto en el cual se puede considerar aplicada.
Su intensidad: su módulo (cantidad) (en una unidad determinada: Kg fuerza, Newton, etc.

En Geometría, definimos:
como"recta", una sucesión infinita de puntos alineados sin principio ni fin,
como "semirrecta", una sucesión infinita de puntos que tiene un origen o comienzo pero no tiene fin, como "segmento", una sucesión finita de puntos que tiene un origen y tiene un fin, y
como "vector", un segmento orientado (hacia un extremo del segmento o hacia el opuesto).

Por tanto, un vector queda definido cuando seexpresan:
Su dirección: la recta sobre la que actúa,
Su sentido: su orientación hacia un extremo o hacia el opuesto,
Su punto de aplicación: el punto en el cual tiene su origen,
Su medida (en una unidad determinada: m, cm, etc.)

Si comparamos qué elementos necesita una fuerza para quedar definida,
y qué elementos necesita un vector para quedar definido,
vemos que son prácticamente los mismos,o, al menos, podemos hacerlos equiparables.

Por esta razón,

las fuerzas
(elementos naturales que solamente son detectables y medibles
por sus efectos estudiados por la Física)
se suelen representar gráficamente mediante vectores
(elementos artificiales creados y estudiados por la Geometría).

En definitiva, las fuerzas no son vectores ni los vectores son fuerzas.

La fuerza es unamagnitud "vectorial" porque requiere los mismos elementos que un vector
y, además, éste permite representarla gráficamente sobre un papel en la recta,
en el plano o en el espacio.

Las magnitudes que quedan definidas con solamente expresar su magnitud
se denominan "escalares", por ejemplo la masa, el volumen, etc.

***

Composición de fuerzas

Varias fuerzas casi siempre pueden"componerse", es decir, reemplazarse por una única fuerza llamada "resultante" cuyos efectos sean los mismos que producían aquéllas. 

Existen varias posibilidades típicas que mencionaremos pero que no desarrollaremos en este trabajo.

a) fuerzas sobre una misma recta de acción (con igual dirección o "colineares"):

con el mismo sentido: la fuerza resultante tiene la misma dirección y sentido que lasfuerzas componentes, su punto de aplicación es cualquiera de los de su recta de acción y su medida es la suma de las medidas de las componentes.

con sentido opuesto: la fuerza resultante tiene la misma dirección que las fuerzas componentes, su sentido es el de la componente mayor, su punto de aplicación es cualquiera de los de su recta de acción y su medida es la diferencia de las medidas delas componentes.

b) fuerzas concurrentes (con el mismo punto de aplicación):

En el caso de sólo dos fuerzas componentes, la resultante se obtiene gráficamente por aplicación de la llamada "regla del paralelogramo" o, en caso de tratarse de más de dos fuerzas concurrentes, por la construcción de un polígono con ellas.

La medida de la resultante
no es la suma de las medidas de las...
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