Colegio Antil Mawida Depto de Ciencias Básicas Profesor: Gina

Colegio Antil Mawida
Depto de Ciencias Básicas
Profesor: Gina Tello.
Apuntes de Física
Fuerzas
Generalmente, tenemos una idea de fuerza como algo relacionado con la acción de los
músculos. Mientras más musculosa es una persona, más fuerza tiene. Esta es una idea
bastante errada; puesto que, fuerza no es algo que se posee.
Muchos de los cambios que observamos a nuestro alrededor son el resultado de la
interacción de fuerzas.
Las fuerzas pueden producir movimientos, como por ejemplo, el desplazamiento de los
automóviles, de las nubes, el despegue de los cohetes, etc. (ver figura 2.0)
Figura 2.0. Para que el constructor levante la carga debe ejercer una fuerza. El
cohete al despegar también ejerce una fuerza.
El rasgo más importante del concepto de fuerza radica en que es unainteracción entre dos
cuerpos: el que la ejerce y el que la recibe.
Fuerza es una interacción entre dos o más cuerpos, o también, la acción que un cuerpo
ejerce sobre otro en una dirección determinada. La fuerza se representa a través de un
vector, por lo tanto quedará descrita por su magnitud, dirección y sentido.
En el sistema internacional de unidades la fuerza es medida en Newton N 
A veces la fuerza que se ejerce es muy pequeña, como la necesaria para sostener un
lápiz y otras muy grandes, como la que ejerce el mar sobre un trasatlántico.
En ocasiones la fuerza aplicada es de corta duración, como en el caso de la fuerza que
ejerce la raqueta de tenis sobre la pelota. Otras veces, la fuerza se ejerce por un largo
intervalo de tiempo, como es el caso de la fuerza que ejerce el cable al sostener un
teleférico (Ver figura 2.1 y 2.2)
Figura 2.1. Fuerzas de corta duración.
Figura 2.2. Fuerza de larga
duración.
Si un objeto ejerce una fuerza sobre otro, entonces el segundo también ejerce
fuerza sobre el primero (Tercera ley de Newton). Las fuerzas son el resultado de
una interacción. No es posible que un cuerpo A ejerza fuerza sobre otro cuerpo B,
sin que a su vez, el cuerpo B ejerza fuerza sobre el cuerpo A. es decir: la fuerza
siempre se produce de a pares. (Ver figura 2.3)
Figura 2.3.El cuerpo A y el cuerpo B se ejercen fuerza mutuamente, dichas
fuerzas poseen la misma magnitud y dirección, pero diferente sentido.
Naturaleza de las Fuerzas
Se ejerce fuerza cuando arrastramos un carrito de supermercado, si acercamos dos
imanes, también se ejerce fuerza ya sea de atracción o de repulsión. Como vemos las
fuerzas se pueden ejercer ya sea a través del contacto físico entre cuerpos o a distancia.

Fuerzas de contacto: Son aquellas que ejercen los cuerpos cuando se encuentran en
contacto directo, como el empujar un mueble o cuando un futbolista golpea la pelota.
(Ver figura 2.4)
Figura 2.4. Fuerza de contacto.

Fuerzas a distancia: son aquellas que ejercen los cuerpos sin necesidad de estar en
contacto directo, como la atracción que ejerce un imán sobre los clavos de hierro. (Ver
figura 2.5)
Figura 2.5. Fuerza a distancia.
Efectos o consecuencias de las fuerzas
En general una fuerza puede producir cuatro tipos de efectos:
 Poner en movimiento un cuerpo que se encuentra en reposo. (Ver figura 2.6)
Figura 2.6. Cuando una persona patea una lata, la lata puede adquirir movimiento y
también puede deformarse.

Cambiar la velocidad o dirección de un cuerpo que se encuentra en movimiento. (Ver
figura 2.7)
Figura 2.7. El jugador de jockey cambia el movimiento del disco, cuando aplica sobre
este una fuerza.

Detener un cuerpo que se encuentra en movimiento. (Ver figura 2.8)
Figura 2.8. El jugador de rugby detiene la pelota al recibir un pase.

Modificar la forma o tamaño de un objeto, pueden darse dos casos:
1) Deformación temporal: se presenta en cuerpos elásticos. (Ver figura 2.9)
Figura 2.9. Un globo que se infla, se deforma temporalmente.
2) Deformación indefinida: se presenta en cuerpos inelásticos, la deformación durará
indefinidamente aún después de ser aplicada la fuerza. (Ver figura 2.10)
Figura 2.10. Un trozo de plasticina comprimido
Tipos de fuerzas
Fuerza Peso
La mayoría de las personas piensa que cuando colocan un objeto sobre una balanza
están registrando su peso, pero en realidad lo que están determinando es la masa del
objeto. (Ver figura 2.11)
Figura 2.11. La balanza registra la diferencia de masas.
La masa es una medida de la inercia. La inercia es la oposición de un cuerpo a cambiar
su estado, ya sea, de reposo o movimiento. (Primera ley de Newton).
El peso es la fuerza que ejerce la Tierra sobre una masa. Se define operacionalmente
como el producto entre la masa y la aceleración de gravedad. La aceleración de gravedad
tiene un valor promedio constante (g=9.8 m/s 2 ). (Ver figura 2.12)
Peso = masa  aceleración de gravedad
(1)


w  m  g N  (1)
por lo general al peso se le asigna la letra w, porque peso en ingles se escribe weight. En la mayoría de los
libros de enseñanza media se le asigna la letra p, sin embargo, esta se puede confundir con presión que
también se le asigna la letra p.
En el sistema internacional de unidades la masa se mide en kilos (kg) la aceleración de gravedad en (m/s 2),
por lo tanto (kg) x (m/s2) equivale a la unidad Newton (N).
Figura 2.12. La manzana cae debido a su peso, es decir producto de la fuerza que la
Tierra ejerce sobre ella.
Un cuerpo tiene la misma masa en la Tierra, flotando en el espacio o en otro planeta; sin
embargo, el peso es distinto. (Ver figura 2.13)
Figura 2.13.El peso registrado por el instrumento es mayor en la Tierra que en otro lugar
del espacio, sin embargo la masa del niño es siempre la misma.
Fuerza de roce
El roce o fricción es una fuerza de contacto que impide que los cuerpos se deslicen
fácilmente uno sobre otro. Esta fuerza se opone al movimiento.
Si alguien quiere desplazar algo que está en el suelo se debe ejercer una fuerza para
sacarlo del reposo, esto se debe a que existe un coeficiente de roce característico de los
cuerpos que se encuentran en contacto. (Ver figura 2.13)
Figura 2.13. Para mover la caja, es necesario aplicar una fuerza que sea capaz de vencer
el roce entre las superficies en contacto.
Existen 2 tipos de coeficientes de roce:

Coeficiente de roce estático: Es aquel que impide que un objeto inicie un
movimiento y su valor depende de la "rugosidad" que hay entre las superficies en
contacto. A mayor rugosidad mayor es el roce estático, y mayor será la fuerza
necesaria para empezar a mover el objeto. (Ver figura 2.14)
Figura 2.14.

Coeficiente de roce cinético: Es aquel que se opone al movimiento una vez que este
ya se ha iniciado y su valor también depende de la "rugosidad" que hay entre las
superficies en contacto. A mayor roce cinético mayor será la fuerza necesaria para
mantener el movimiento del objeto. (Ver figura 2.15)
Figura 2.15.
El roce está presente en muchos fenómenos naturales, por ejemplo, una pelota al caer,
experimenta roce con el aire. (Ver figura 2.16)
Figura 2.16.
Figura 2.16.
Cuadro resumen
1. Las fuerzas son el producto de una interacción.
2. Se requiere de al menos dos cuerpos para que exista fuerza: el
cuerpo que la ejerce y el cuerpo sobre el cual actúa.
3. En toda interacción necesariamente aparecen al menos dos
fuerzas.
4. La acción de una fuerza sobre un objeto puede producir
deformaciones, cambios de movimiento y/o dirección; o ambas
cosas simultáneamente