Fuerzas

FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO
Apuntes: Fuerzas

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Autor: Manuel Díaz Escalera (http://www.fqdiazescalera.com)
Colegio Sagrado Corazón, Sevilla (España)

1 LAS FUERZAS Y EL MOVIMIENTO. DINÁMICA
1.1 Fuerzas
Las fuerzas son interacciones entre cuerpos que modifican su estado de movimiento o producen
deformaciones. Pueden ejercerse por contacto o a distancia (por ejemplo las fuerzaselectrostáticas)
La fuerza es una magnitud vectorial y la representaremos mediante vectores.
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton, N.
1.2 Viejas ideas sobre el movimiento y las fuerzas
Durante mucho tiempo se pensó que era necesaria la acción de una fuerza para mantener un movimiento.
Aristóteles (siglo IV a. C.) pensaba que el estado natural de las cosas es el reposo y quetodo lo que se
mueve es movido por otra cosa. Es decir: no puede haber movimiento sin causa que lo sostenga.
Las ideas de Aristóteles sobre el movimiento perduraron hasta el siglo XVII (más de dos mil años)
Galileo (siglo (XVI) realizó una serie de experimentos y demostró que las ideas de Aristóteles sobre el
movimiento no eran correctas. Llegó a una conclusión que denominó principio deinercia: si un cuerpo se
mueve sin que nadie lo toque y sin perturbación alguna, se moverá eternamente con un movimiento
rectilíneo uniforme.
1.3 Dinámica de Newton
El núcleo central de la Dinámica lo constituyen las leyes de Newton:
- Ley de Inercia.
- Ley fundamental de la Dinámica.
- Ley de Acción y Reacción.
Primera Ley de Newton: Ley de Inercia
Si sobre un cuerpo en estado de reposo o demovimiento rectilíneo y uniforme no actúa ninguna fuerza
resultante el cuerpo permanece en el estado en que se encuentra.
Se puede afirmar que las fuerzas no son las responsables de los movimientos de los cuerpos, son
responsables de la variación de la velocidad.
Segunda Ley de Newton: Ley Fundamental de la Dinámica
Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, F, se producirá unaaceleración, a,
proporcional a la fuerza aplicada, siendo la masa, m, la constante de proporcionalidad:

directamente

F = m.a
Hay que tener en cuenta que la fuerza F es la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.
Por eso, antes de aplicar la fórmula, es preciso conocer las fuerzas que están presentes y cuál es el valor
de la fuerza resultante.
La Segunda Ley de Newton nos permitedefinir correctamente la unidad de fuerza. Un Newton es la
fuerza que, aplicada a un cuerpo de 1 kg de masa, le comunica una aceleración de 1 m/s2 en la misma
dirección y sentido que la fuerza resultante: 1 N = 1 kg.m/s2

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Autor: Manuel Díaz Escalera (http://www.fqdiazescalera.com)
Colegio Sagrado Corazón, Sevilla (España)

La razónobtenida al dividir la fuerza resultante entre la masa es la aceleración (a = F/m) Esto quiere
decir que la masa y la aceleración son magnitudes inversamente proporcionales. Por esto, aplicando la
misma fuerza a cuerpos con distinta masa, se acelerará menos el que tenga más masa y viceversa.
La masa de un cuerpo es una medida de su inercia, cuanto mayor es la masa de un cuerpo, mayor es suinercia, es decir, mayor es su tendencia a permanecer en su estado de reposo o de movimiento.
Inercia es la propiedad de los cuerpos de oponerse a todo cambio en su estado de reposo o de
movimiento.
La inercia se pone de manifiesto en multitud de situaciones cotidianas. Cuando vamos en coche y frena
bruscamente, nos movemos hacia delante porque nuestro cuerpo tiende a conservar su estado demovimiento. Al arrancar con brusquedad, nos vamos hacia atrás (en realidad nos quedamos quietos y el
coche se mueve hacia delante) porque tendemos a seguir inmóviles.
Suma de fuerzas: fuerza resultante
- Fuerzas de la misma dirección y del mismo sentido:

F1
F2

R = F1 + F2

La fuerza resultante (R) tiene la misma dirección y sentido y el módulo es la suma de los módulos de las
dos fuerzas....