Clases de Fuerzas

CLASES DE FUERZAS
La fuerza es una magnitud física de carácter vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndoleuna aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad) o bien de deformarlo. Así por ejemplo la fuerza gravitacional es la atracción entre los cuerpos que tienen masa, el peso es la atracción que la Tierra ejerce sobre los objetos en las cercanías de su superficie, la fuerza elástica es el empuje o tirantez que ejerce un resorte comprimido o estirado respectivamente, etc.
En física hay dostipos de ecuaciones de fuerza: las ecuaciones "causales" donde se especifica el origen de la atracción o repulsión: por ejemplo la ley de la gravitación universal de Newton o la ley de Coulomb y las ecuaciones de los efectos (la cual es fundamentalmente la segunda ley de Newton).
En el Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se mide en newton (N).

MECÁNICA NEWTONIANA
La fuerza se puededefinir a partir de la derivada temporal del momento lineal:
Si la masa permanece constante, se puede escribir:

que es la expresión tradicional de la segunda ley de Newton.
En el caso de la estática, donde no existen aceleraciones, las fuerzas actuantes pueden deducirse de consideraciones de equilibrio.

FUERZA GRAVITATORIA
En mecánica newtoniana, la fuerza de atracción entre dos masascuyos centros de gravedad están lejos comparadas con las dimensiones del cuerpo, viene dada por la ley de la gravitación universal de Newton:


Donde:
F21: es la fuerza que actúa sobre el cuerpo 2, ejercida por el cuerpo 1.
G: constante de la gravitación universal.
 r21 = r2-r1: vector de posición relativo del cuerpo 2 respecto al cuerpo 1.
 e21: es el vector unitario dirigido desde 1 hacía2.
m1, m2: masas de los cuerpos 1 y 2.

Cuando la masa de uno de los cuerpos es muy grande en comparación con la del otro (por ejemplo, si tiene dimensiones planetarias), la expresión anterior se transforma en otra más simple:

Donde:
F: es la fuerza del cuerpo de gran masa ("planeta") sobre el cuerpo pequeño.
ur: es un vector unitario dirigido desde el centro del "planeta" al cuerpo depequeña masa.
R0: es la distancia entre el centro del "planeta" y el del cuerpo pequeño..

FUERZA NORMAL
Es la fuerza que se genera cuando dos cuerpos están en contacto. Tiene una dirección perpendicular a las superficies de contacto.
En algunos casos, el valor de la fuerza normal es igual al del peso, pero eso no significa que estas fuerzas siempre cumplan algún tipo de relación. Son diferentes;su origen las diferencia.

FUERZA DE ROZAMIENTO O FRICCIÓN
Es una fuerza tangencial que está presente entre dos superficies de contacto y que se opone al movimiento relativo (desplazamiento) de uno con respecto al otro. Puede ser rozamiento estático o cinético, según si los cuerpos entre sí, tiendan a moverse o se muevan.
Si un cuerpo tiende a moverse sobre otro, es porque sobre él actúa unafuerza que produce tal tendencia. La fuerza de rozamiento que se genera en esas condiciones es la estática (fre) y su valor es igual al de la que ocasiona la tendencia, pero de sentido opuesto. Es claro que será variable pero debe tener un valor máximo, luego de lo cual definitivamente el cuerpo se mueve en relación con el otro.
Cuando el cuerpo se mueve con relación a otro, estando los dos encontacto, se genera la fuerza de rozamiento cinética (frc) cuyo valor es constante dentro de un cierto rango de velocidades.
La fuerza de rozamiento se origina básicamente debido a las rugosidades superficiales de los cuerpos en contacto.

FUERZAS DE CAMPOS ESTACIONARIOS
En mecánica newtoniana también es posible modelizar algunas fuerzas constantes en el tiempo como campos de fuerza. Por...