Fuerza y movimiento

1. Fuerza y movimiento
Se considera la fuerza como una magnitud vectorial que ocasiona que un cuerpo se acelere. Llamamos
fuerza neta sobre un cuerpo a la fuerza que resulta de la suma vectorial de todas las fuerzas que actuan
sobre el. Si la fuerza neta ejercida sobre un objeto es cero, entonces su aceleracion es cero y el cuerpo
se encuentra en equilibrio. Un cuerpo esta en equilibriocuando esta en reposo o cuando su velocidad es
constante (M.R.U.).
Galileo Galilei fue el primero en plantear que la naturaleza de la materia es oponerse a los cambios
en su movimiento, los cuales son provocados por fuerzas. En 1.586 Isaac Newton formaliza el enfoque de
Galileo y establece las leyes que describen el movimiento a partir de las causas que lo originaron.
1.1. Leyes de Newton1.1.1. Principio de inercia
La primera ley de Newton establece que, si sobre un cuerpo no actuan fuerzas o si de las que actuan
resulta una fuerza neta nula, un cuerpo en reposo permanece en reposo o equivalentemente, un cuerpo
con movimiento rectilneo uniforme permanece con movimiento rectilneo uniforme. Esta ley es valida en
marcos de referencia inerciales, estos son sistemas dereferencia que no estan acelerados.
. Ejemplo
1. Cuando un automovil frena, los pasajeros son impulsados hacia adelante, como si sus cuerpos tra-
taran de seguir el movimiento.
2. Un patinador, despues de haber adquirido cierta velocidad, puede seguir avanzando sin hacer esfuerzo
alguno.
3. En las curvas, los pasajeros de un vehculo son empujados hacia afuera, pues sus cuerpos tienden aseguir la direccion que traan.
Un ciclista que frena repentinamente tiende a seguir en movimiento, debido a la primera ley de Newton.
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1.1.2. Principio de masa
La segunda ley de Newton establece que la aceleracion ~a que adquiere un cuerpo por efecto de una
fuerza, ~ f, es directamente proporcional a esta e inversamente proporcional a su masa m:
~ f = m
~a (1)
Masa: es lacaracterstica de un cuerpo que determina su inercia.
Inercia: es la tendencia de un cuerpo a permanecer en equilibrio.
Desafo...
Si tiene dos automoviles hechos del mismo material, pero uno tiene el doble de masa
que el otro, >cual tendra mas inercia? Respuesta
A mayor masa se necesita una fuerza mayor para ejercer una misma aceleracion.
1.1.3. Principio de accion y reaccion
La tercera ley deNewton establece que si dos cuerpos interactuan, la fuerza ejercida por el cuerpo
1 sobre el cuerpo 2 es igual en magnitud y direccion, pero opuesta en sentido a la fuerza ejercida por el
cuerpo 2 sobre el cuerpo 1.
. Ejemplo
1. Cuando se dispara un arma de fuego, esta retrocede (\culatazo").
2. Si un patinador hace fuerza contra una pared, retrocede como si la pared lo hubiera empujado ael.
3. Cuando un botero quiere alejarse de la orilla, apoya el remo en ella y hace fuerza hacia adelante. El
bote retrocede como si lo hubieran empujado desde la orilla.
4. En un lanzamiento de paracadas el cuerpo acelera hasta que el peso y la fuerza de resistencia del
aire se igualan por el principio de accion y reaccion.
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Cuando un paracaidista ha alcanza-
do la velocidad lmite,su peso y la
resistencia del aire son de igual mag-
nitud y direccion pero en sentidos
opuestos. En esta situacion la sensa-
cion de caida libre se pierde ya que
el cuerpo baja con velocidad cons-
tante.
1.2. Algunas fuerzas importantes
La unidad de medida de esta magnitud vectorial, segun el Sistema Internacional de Medidas, es el
Newton [N], donde:
1[N] = 1[kg]

hm
s2
i
1.2.1.? Diagrama de cuerpo libre
La herramienta que utilizamos para determinar la fuerza neta que se ejerce sobre un cuerpo, es el
diagrama de cuerpo libre o DCL, el cual se dene como una representacion vectorial de las fuerzas que
actuan sobre un cuerpo, el cual se considera puntual respecto de un sistema de ejes coordenados. Tambien
nos permite descomponer vectorialmente las fuerzas en caso...