FUERZA NETA

Historia.

El concepto de fuerza fue descrito originalmente por Arquimedes

, si bien únicamente en términos estáticos. Galileo Galilei (1564 - 1642) sería el primero en dar una definición dinámica del mismo opuesta a la aristotélica. Se considera que el primero que formuló matemáticamente la moderna definición de fuerza fue Isaas Newton aunque también usó el término latino 'fuerza' para otros conceptos diferentes. Aristoteles y otros creyeron que el "estado natural" de los objetos materiales en la esfera terrestre era el reposo y que los cuerpos tendían, por sí mismos, hacia ese estado si no se actuaba sobre ellos de ningún modo. De acuerdo con Aristóteles la perseverancia del movimiento requería siempre una causa eficiente (algo que parece concordar con la experiencia cotidiana, donde las fuerzas de fricción nos pasan desapercibidas). De hecho, la primera ley de Newton, que contradice la tesis de Aristóteles, y según la cual un objeto sobre el que no actúa ninguna fuerza permanece en movimiento inalterado, no resulta obvia para la mayoría de personas que la escuchan por primera vez.

Fuerza.

Es la resultante de la aplicación de cierta cantidad de energía sobre una masa en un punto fijo y con un sentido y una dirección determinada.
Igualmente puede definirse como toda causa capaz de modificar el movimiento. o de reposo de un cuerpo, es decir, de imprimirle una aceleracion

modificando la velocidad, la direcciòn o el sentido de su movimiento.

Características de las fuerzas.

El punto de aplicacion o lugar de la masa sobre la que es ejercida

La dirección indicada por la linea recta del movimiento resultante

El sentido del movimiento que produce

Unidades de fuerza.

Sistema Internacional de Unidades (SI)
Newton Se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 de un objeto cuya mase es de 1 Kg. Es una unidad derivada del SI, que se compone de las unidades basicas Kg. × m × s-2.
Como el peso es la fuerza que ejerce la gravedad en la superficie de la Tierra, el newton es también una unidad de peso. Una masa de un Kilogramo tiene un peso de unos 9,81 N. Un newton es, aproximadamente, el peso de una manzana pequeña, hecho curioso si se tiene en cuenta la historia del descubrimiento de la gravedad de Newton.
Sistema Técnico de Unidades
Kilogramo fuerza o Kilopondio (Kgf) (símbolo kp), también denominado frecuentemente kilogramo-fuerza (símbolo kgf), es una unidad que es definida como aquella fuerza que imparte una aceleración gravitatoria normal/estándar (9,80665 m/s2 ó 32,184 pies/s2) a la masa de un kilogramo.
kp = 9,81 Kg. × m/s2
· kp = 9,81 N
Gramo fuerza (gf)
Sistema Cegesimal de Unidades
Dina
Sistema Anglosajón de Unidades
Poundal
KIP
Libra fuerza (lbf)

Equivalencias

1 = 9,8 N y 1N = 0,102
1N = 100.000 dina y 1 dina = 0,00001 N
1N = 105 dina y 1dina = 10-5 N

Fuerzas de contacto y a distancia

De acuerdo con el modo en que interactúan los cuerpos, las fuerzas pueden actuar por contacto o a distancia.
La fuerza a distancia: es la que se produce sin contacto entre los cuerpos que accionan uno sobre otro. Ejemplos: a) La fuerza magnética que ejerce un imán, a distancia sobre un clavo colocado cerca; b) La fuerza eléctrica que existe entre dos cuerpos cargados de electricidad contraria; c) La fuerza de gravedad que ejerce la Tierra sobre cualquier objeto o cuerpo. Ejemplos: un pájaro, un globo, un avión, etc., que se levantan del suelo no escapan a la gravedad; la Tierra continúa ejerciendo sobre ellos, a distancia, una fuerza de atracción, tanto más débil cuanto más se eleva el objeto.

La fuerza por contacto: es la fuerza que un cuerpo aplica a otro en contacto con él. Ejemplos: a) la fuerza muscular desarrollada por un hombre o un animal para poner un cuerpo en movimiento, impedirlo o modificarlo; b) la fuerza elástica resultante de la deformación de un cuerpo elástico, por ejemplo, las gomas de una honda; c) la fuerza por empuje, ejercida por un gas comprimido, el aire o el agua en movimiento (sobre las velas de un bote, sobre los álabes de una turbina hidráulica, etc.); d) la fuerza por frotamiento que se produce al oprimir un cuerpo sobre otro en movimiento, por ejemplo, al accionar el freno sobre las ruedas de un vehículo en marcha.

Fuerza neta o fuerza resultante.

Es la fuerza única resultante de la interacción de varias fuerzas operando sobre una misma masa u objeto, que debido a la recíproca anulación de las equivalentes y de sentido opuesto, produce el mismo efecto que todas ellas actuando a la vez.

Un cuerpo en equilibrio, o sea en una posición estable, se encuentra sometido a la acción simultánea de un conjunto de fuerzas que tienen sentidos opuestos e igual potencia, lo cual da una “resultante” igual a cero, porque al tener direcciones opuestas e igual potencia, cada grupo de dos fuerzas se neutraliza recíprocamente.

El equilibrio de un sistema de fuerzas requiere las siguientes condiciones:

Igual intensidad de dos fuerzas opuestas o sus resultantes.

• Igual dirección de esas fuerzas o sus resultantes.


• Sentido opuesto del movimiento que produce.
  

Calculo de la fuerza neta o resultante.

La RESULTANTE es la medida de la fuerza neta en un sistema de fuerzas.En el caso más sencillo, supuestas dos fuerzas de distinta intensidad ejercida sobre un mismo punto en cierto ángulo; la resultante es la diagonal apoyada sobre ese ángulo, del paralelogramo que se forma trazando dos paralelas a las fuerzas originales.Si se toman los dos vectores que representan las fuerzas originales, es posible calcular el valor de la resultante considerando que esa diagonal, o bisectriz, determina dos triángulos simétricos.Si el ángulo de los vectores fuera de 90°, se podrá aplicar el Teorema de Pitágoras. De no ser así, se calculará por aplicaciones de trigonometría, que permiten calcular un lado conociendo los otros y el ángulo adyacente.

Sistema de fuerzas.

Es el conjunto de varias fuerzas que actúan sobre un cuerpo. Los sistemas de fuerzas pueden ser: colineales, concurrentes y paralelas.
Si un sistema de fuerzas no mueve el cuerpo se dice que está en equilibrio.
Los efectos de una fuerza no cambian cuando su punto de aplicación se traslada en su recta de acción.
Composición de un sistema de fuerzas aplicadas a un cuerpo: Componer un sistema de fuerzas significa encontrar la fuerza resultante, es decir aquella fuerza capaz de reemplazar a las fuerzas componentes para producir el mismo efecto.

1. Sistemas de fuerzas colineales: son fuerzas que actúan sobre la misma línea recta (recta de acción), ya sea en el mismo sentido o en sentido contrario.

Fuerzas de sentidos contrarios:
F1 = 5 N F2 = 8 N
R = F2 - F1 = 8 N - 5 N = 3 N

R = 3 N

Fuerzas del mismo sentido:

F1 = 15 N F2 = 15 N
R = F1 + F2 = 15 N + 15 N

R = 30 N

Cuando dos personas empujan un mueble se dice que aplican un sistema de fuerzas; siempre es posible hallar una fuerza que, aplicada al cuerpo, produzca exactamente el mismo efecto que todo el sistema. Si las fuerzas de esas dos personas son remplazadas por otra persona que por sí sola emplee exactamente la misma fuerza que las dos anteriores, se obtiene una resultante del sistema.
Se define Fuerza Resultante a aquella fuerza capaz de reemplazar a las fuerzas componentes para producir el mismo efecto.
Las fuerzas, en un sistema en el que actúen todas en la misma dirección, tendrán una intensidad de sus componentes e igual sentido. Por ejemplo, un caballo tira de un carro con una fuerza de 100, mientras que el carrero lo empuja con una fuerza de 50. La resultante es de 150, y tiene la misma dirección y sentido (fuerzas colineales del mismo sentido).
También puede darse el caso de un sistema de fuerza con la misma dirección, pero en sentido opuesto. La resultante tiene el mismo sentido que el de la mayor de las dos fuerzas, y su intensidad es la diferencia entre ambas. Un ejemplo es el juego conocido como cinchada, en el que intervienen dos personas o más que tiran con distintas fuerzas, una hacia la derecha y la otra hacia la izquierda; la resultante tendrá el sentido de la mayor fuerza (fuerzas colineales de diferentes sentidos).
Cuando la resultante de las fuerzas aplicadas es igual a cero, se dice que el cuerpo está en equilibrio.