Capitulo 03 Fuerzas

FMF 025 Introducción a la Mecánica
Sección 300 Prof Rodrigo Vergara
Apuntes de Lectura Fuerzas
Medición de Fuerzas

Capítulo 03) Fuerzas

Vamos a medir fuerza y definir unidades de
fuerza a partir de uno de sus efectos más
comunes: la adquisición de aceleración. Para
ello vamos a usar el segundo principio de
Newton (que será explicado posteriormente):
Figura 3) Aplicación de fuerzas
Considere uncuerpo de masa m sobre superficie
lisa (sin roce), al cual se le aplica una fuerza F, adquiriendo una aceleración a. Se cumple que:

A) Definición de Fuerzas
La primera noción que se tiene de fuerza es la actividad
muscular. Se dice que, por ejemplo, el levantador de pesas
capaz de levantar 120 [kg] es “fuerte” o “tiene mucha
fuerza”
Se denomina fuerza a cualquier causa o agente físico queproduce
• Cambios en el estado de movimiento
• Deformación de los objetos
• Equilibrio o pérdida de equilibrio
Los objetos no tienen fuerza por sí solos, por lo que la
fuerza no es una propiedad intrínseca de los
cuerpos. Para que exista una fuerza tienen
que existir al menos dos agentes que
interactúan entre sí: uno que aplica la fuerza
y otro que la recibe. Se habla de “la fuerza
que actúa sobre unobjeto y que produce
efectos en él” ó “la fuerza ejercida por un
objeto sobre otro”.

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F = m⋅a
Definiendo las unidades
•
Figura 1) Para que exista fuerza,
deben existir dos agentes.

Vamos a usar la siguiente notación para
expresar una fuerza

(tipo )
Faplica
→recibe

Sistema MKS: Si se aplica una fuerza aun
cuerpo de 1[kg] de masa, de modo que este
adquiera una aceleración de 1 [m/s2], la
fuerza aplicada corresponde a 1 Newton (1
[N] = 1 [kg—m/s2]).

Figura 4) La fuerza se puede medir con un
dinamómetro

•

Sistema CGS: Si se aplica una fuerza a un
cuerpo de 1[g] de masa, de modo que este adquiera una aceleración de 1 [cm/s2], la fuerza
aplicada corresponde a 1 Dyna (1 [Dy] = 1 [g—cm/s2]). 1[N ] ≡10 5 [dy ]

•

Sistema Técnico Métrico: El kilopondio o kilopeso ([kp], [kgf], [kgp], kg ). 1[kp] ≡ g [N ]

[ ]

Uno de los instrumentos más conocidos para medir fuerzas es el dinamómetro (ver figura 4), que
consiste en un gancho adherido a un resorte en el cual se cuelga el cuerpo al que se le quiere medir
la fuerza.

Fuerzas de contacto y de campo
Existen dos tipos de fuerzas (ver figura 2):Figura 2) Tipos de Fuerzas
• Las fuerzas de contacto, en las
cuales se requiere contacto físico directo. Ejemplos: fuerza elástica, tensión, normal, roce,
etc.
• Las fuerzas de campo o de distancia, en las cuales no existe contacto físico directo, sino
que se produce una interacción a distancia a través de un campo generado por los cuerpos
implicados. Las tres fuerzas más conocidas de este tipo son:la fuerza gravitacional
(relacionada con el peso), la fuerza eléctrica y la fuerza magnética.

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Masa v/s Peso

B) Fuerza neta

Tal como se mencionó en el capítulo anterior,existe un abuso
conceptual en el que hasta los físicos suelen caer: confundir
“masa” con “peso”. Ambos conceptos son conceptualmente
diferentes, aunque relacionados, pues P = M —g, donde P es la
magnitud del peso, g es la aceleración de gravedad y M es la
masa. En la siguiente tabla se muestran las diferencias entre
ambos conceptos
•
•
•

MASA (M)
Cantidad Escalar
Es propia del cuerpo.
Independientede la
aceleración
de
gravedad.

•
•
•

PESO (P)
Cantidad Vectorial
(Fuerza)
Surge
de
la
interacción con la
Tierra.
Dependiente de la
aceleración
de
gravedad.

Cuando a un cuerpo se le aplican dos o más fuerzas, se
produce en este un efecto equivalente al de una sola
fuerza, a la que llamamos fuerza total, neta o
resultante.
En las figuras 7a, 7b y 8 se aprecia diversos casos de
fuerza neta....