FUERZAS
APLICACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON
INTERACCIONES.-
Se dice que existe interacción entre dos
cuerpos cuando uno ejerce una acción de contacto, o a distancia, sobre
el otro.
Sobre todo cuerpo que
recibe una interacción aparece una fuerza.
Toda interacción crea DOS
fuerzas, pero sólo UNA sobre cada uno de los cuerpos que
interactúan.
Las interacciones se pueden producir a
distancia.
Existen CUATRO grandes tipos de interacciones:
gravitatoria, electrostática, nuclear fuerte y nuclear
débil.
Las fuerzas de la interacción son
de igual dirección y valor, pero de punto de aplicación y sentido
distintos -Esto es lo que afirma la Tercera Ley de Newton-.
Si sobre un cuerpo existe una única
interacción nunca estará en equilibrio (la fuerza que se ejerce
sobre él hace que se mueva con una aceleración) -Segunda Ley de
Newton-.
Un cuerpo sometido a dos interacciones
estará en equilibrio si la resultante de esas dos fuerzas originadas
sobre él se anulan. Con más de dos interacciones se puede
producir el equilibrio si la resultante de todas las fuerzas que se ejercen
sobre el cuerpo es cero -se anulan-.
En el gráfico que va a
continuación se ve un cuerpo en reposo sobre una mesa. El cuerpo
está sometido a dos interacciones:
1.- La Masa de la Tierra/ con la masa del
cuerpo.
2.- La de contacto contra la mesa que
crea una reacción normal de ésta contra el cuerpo.
La primera origina una fuerza
gravitatoria sobre el cuerpo y la segunda una fuerza electrostática de
contacto también sobre el cuerpo y opuesta a la
gravitatoria.
Reacción Mesa / bloque, debe
leerse: reacción de la mesa sobre el bloque.
Puede ocurrir que un cuerpo que se
está moviendo con velocidad constante sin estar sometido a ninguna
fuerza- partícula libre-, se encuentre de repente sometido a un conjunto
de fuerzas cuya resultante sobre él sea nula. Pues bien, en este caso el
cuerpo seguirá moviéndose con dirección y velocidad
constante igual a la que tenía -Primera Ley de Newton-.
FUERZA DE ROZAMIENTO
La fuerza de rozamiento surge entre dos
cuerpos puestos en contacto cuando uno se mueve respecto al otro. Sobre cada
uno de ellos aparece una fuerza de rozamiento que se opone al
movimiento.
El valor de la fuerza de rozamiento
depende: del tipo de superficies en contacto (ej. madera metal,
plástico/granito, etc), del estado de la superficies (pulidas,
rugosas, etc)(ej. madera de castaño lijada con lija del 5, acero
inoxidable) y de la fuerza de contacto entre ellas.
La fuerza de rozamiento surge de una
interacción electromagnética.
El tipo y las condiciones de la
superficie se representan por un número llamado coeficiente de
rozamiento y la fuerza de contacto por N llamada normal de
reacción:
Fr(máx)=Coef.roz·
N
La fuerza de rozamiento no siempre alcanza
el valor dado por la fórmula (ese es su valor máximo). En
realidad cuando se tira de un cuerpo la fuerza de rozamiento pasa de cero a ese
valor máximo y va tomando los valores iguales y opuestos a la fuerza de
tracción para neutralizarla. Cuando la fuerza de tracción
paralela al plano es mayor que la Fr (máxima), el cuerpo se
desliza.
Recuerda que para aplicar la segunda Ley
de Newton debes suponer el cuerpo como un punto, dibujar sobre él todas
las fuerzas con sus direcciones y sentidos correctos, descomponerlas
según el eje en el que se produce el movimiento y el perpendicular a
él, y finalmente aplicar la fórmula (suma de fuerzas=m·a)
empleando las fuerzas que tienes en cada eje y obteniendo la aceleración
en esos ejes.
