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LAS FUERZAS Y SUS EFECTOS. DINÁMICA DEL PUNTO MATERIAL.

1.- Concepto de fuerza. Tipos. Composición y descomposición de fuerzas.
2.- Fuerzas y deformaciones.
3.- Dinámica del punto material. Generalidades.
4.- Principios de la Dinámica.
4.1.- Introducción.
4.2.- Cantidad de movimiento.
4.3.- Primera ley de Newton. Principio de Inercia.
4.4.- Segunda ley de Newton. Principiofundamental de la dinámica. Peso.
4.5.- Tercera ley de Newton. Principio de acción y reacción.
5.- Aplicación de los principios de la dinámica.
5.1.- Fuerzas normales
5.2.- Fuerzas de rozamiento.
5.3.- Tensiones.
6.- Fuerzas en el movimiento circular uniforme.
7.- Principio de conservación de la cantidad de movimiento.
8.- Impulso mecánico y cantidad de movimiento.


1.-CONCEPTO DE FUERZA.

El concepto de fuerza es algo intuitivo que asociamos normalmente con el hecho de realizar un esfuerzo. Por ejemplo:
- Cuando empujamos un objeto arrastrándolo por el suelo.
- Cuando chutamos (golpeamos la pelota con el pie).
- Cuando estiramos un muelle.
- Cuando nadamos.

En Física, la acción mutua entre dos cuerpos, o entre dos partes de un mismocuerpo, se denomina interacción, y la intensidad con que se produce una interacción se expresa mediante una magnitud física que denominamos fuerza.

• Tipos de fuerzas: El concepto de interacción es muy amplio en Física, y actualmente todavía se sigue investigando cómo son, cómo y qué las produce, ..., pero atendiendo a su naturaleza se clasifican en cuatro tipos de interacciones básicas, quesuponen los cuatro tipos de fuerzas fundamentales de la naturaleza:

Interacción gravitatoria Fuerzas gravitacionales
Interacción electromagnética Fuerzas electromagnéticas
Interacción nuclear débil Fuerzas débiles
Interacción nuclear fuerte Fuerzasfuertes

Todas las fuerzas conocidas de la naturaleza son de alguno de estos cuatro tipos o bien combinaciones de varias de ellas. También se pueden clasificar en fuerzas de contacto (a nivel macroscópico se produce un contacto físico entre los cuerpos que provocan la interacción), por ejemplo al empujar un objeto, levantar un libro o golpear una pelota de tenis con la raqueta; y fuerzas de accióna distancia (no hay contacto físico entre los cuerpos que provocan la interacción), por ejemplo un cuerpo atraído por la Tierra o un clavo atraído por un imán.

Ya se ha señalado que la fuerza mide la intensidad de una determinada interacción, pero se puede dar una definición más operativa de fuerza, en función de los efectos, estáticos o dinámicos que produce:







• Caráctervectorial:

La fuerza es una magnitud vectorial y como tal necesitamos conocer no sólo su módulo o intensidad, sino también su punto de aplicación, dirección y sentido, para poder estudiar correctamente los efectos que producen. De modo general las simbolizaremos por [pic] y la representamos mediante una flecha ( ).

La figura muestra un vector[pic] cuyo módulo es [pic], supunto de aplicación es O, la dirección es la recta horizontal en la que está contenido el vector y sentido hacia la derecha.












• Composición de fuerzas:

Sobre un cuerpo pueden actuar simultáneamente un conjunto de fuerzas que denominamos sistema de fuerzas. Llamamos componentes del sistema a cada una de las fuerzas que actúan. Este conjunto de fuerzas produce sobre elcuerpo el mismo efecto que otra única fuerza que llamamos fuerza resultante.

Como las fuerzas son vectores, la fuerza resultante se obtiene sumando los vectores que representan cada una de las componentes del sistema.




Veamos a modo de ejemplo algunos casos:

a) Fuerzas con la misma dirección:

a-1) Fuerzas con el mismo sentido:


La resultante es una fuerza con...