LAS FUERZAS

 LAS FUERZAS

En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales.No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.
Fuerza en mecánica newtoniana
La fuerza se puede definir 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 deconsideraciones de equilibrio.
Fuerza gravitatoria
En mecánica newtoniana la fuerza de atracción entre dos masas, cuyos centros de gravedad están lejos comparadas con las dimensiones del cuerpo,[1] viene dada por la ley de la gravitación universal de Newton:

Donde:
es la fuerza que actúa sobre el cuerpo 2, ejercida por el cuerpo 1.
constante de la gravitación universal.
vector de posición relativo del cuerpo2 respecto al cuerpo 1.
es el vector unitario dirigido desde 1 hacía 2.
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:
es la fuerza del cuerpo de gran masa ("planeta") sobre el cuerpo pequeño.
es un vector unitariodirigido desde el centro del "planeta" al cuerpo de pequeña masa.
es la distancia entre el centro del "planeta" y el del cuerpo pequeño.
Fuerzas internas y de contacto


FN representa la fuerza normal ejercida por el plano inclinado sobre el objeto situado sobre él.
En los sólidos, el principio de exclusión de Pauli conduce junto con la conservación de la energía a que los átomos tengan suselectrones distribuidos en capas y tengan impenetrabilidad a pesar de estar vacíos en un 99%. La impenetrabilidad se deriva de que los átomos sean "extensos" por el principio de Pauli y que los electrones de las capas exteriores ejerzan fuerzas electrostáticas de repulsión que hacen que la materia sea macroscópicamente impenetrable. Lo anterior se traduce en que dos cuerpos puestos en "contacto"experimentarán superficialmente fuerzas resultantes normales (o aproximadamente normales) a la superficie que impedirán el solapamiento de las nubes electrónicas de ambos cuerpos.
Las fuerzas internas son similares a las fuerzas de contacto entre ambos cuerpos y si bien tienen una forma más complicada, ya que no existe una superficie macroscópica a través de la cual se den la superficie. La complicación setraduce por ejemplo en que las fuerzas internas necesitan ser modelizadas mediante un tensor de tensiones en que la fuerza por unidad de superficie que experimenta un punto del interior depende de la dirección a lo largo de la cual se consideren las fuerzas.
Lo anterior se refiere a sólidos, en los fluidos en reposo las fuerzas internas dependen esencialmente de la presión, y en los fluidos enmovimiento también la viscosidad puede desempeñar un papel importante.
Fuerzas de campos estacionarios
En mecánica newtoniana también es posible modelizar algunas fuerzas constantes en el tiempo como campos de fuerza. Por ejemplo la fuerza entre dos cargas eléctricas inmóviles, puede representarse adecuadamente mediante la ley de Coulomb:

Donde:
es la fuerza ejercida por la carga 1 sobre la carga2.
una constante que dependerá del sistema de unidades para la carga.
vector de posición de la carga 2 respecto a la carga 1.
valor de las cargas.
También los campos magnéticos estáticos y los debidos a cargas estáticas con distribuciones más complejas pueden resumirse en dos funciones vectoriales llamadas campo eléctrico y campo magnético tales que una partícula en movimiento respecto a las...