2.1 Características de las fuerzas
Dirección y sentido de las fuerzas
Cuando se trabaja con fuerzas son muy importantes los conceptos de dirección y sentido, que aunque se utilicen en la vida cotidiana cómo si fueran lo mismo, en realidad son diferentes.
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En bicicleta
La mujer que va en bicicleta se cruza con una familia, padres e hijos, que también van en bicicleta por un tramo recto de camino. ¿Crees que todos van en la misma dirección?
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Dirección y sentido
Es muy importante no confundir los conceptos de dirección y sentido.
Dirección: camino que un cuerpo sigue en su movimiento.
Sentido: cada una de las dos orientaciones opuestas de una misma dirección.
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¿Dirección prohibida?
Se puede decir que dos personas que van por un mismo camino llevan la misma dirección, pero si una va hacia un lado y la otra va hacia el otro diremos que van en sentido contrario. En la vida cotidiana se suelen confundir con frecuencia. La señal de tráfico que ves en la imagen suele llamarse "dirección prohibida"; sin embargo aparece en las calles en las que la circulación sólo puede darse en un sentido, así que debería llamarse "sentido prohibido".
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En
una calle de la región italiana de la Puglia hay una calle en la que queda
claro que no se puede pasar con el coche, pues ponen una señal de
dirección prohibida en todos los cruces. ¡Para que luego digan que el pueblo no está bien
señalizado!
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La fuerza sobre la pelota
Una pelota de ping-pong está situada en el borde de una mesa. Observa las distintas formas en la que es tocada (en todos los casos se está ejerciendo una fuerza). ¿Los efectos serán los mismos? ¿Cómo representarías las fuerzas en las distintas situaciones?
Representa las fuerzas mediante una flecha que indique la dirección y el sentido en que se realiza cada una.
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Con la mano y con el martillo
Ahora la pelota es golpeada por la mano suavemente y después con intensidad por un martillo, tal y como se ve en la fotografía. Observa las imágenes (en ambos casos se está ejerciendo una fuerza) ¿Los efectos serán los mismos? ¿Cómo representarías las distintas situaciones?
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La intensidad de las fuerzas
Como acabas de ver, además de la dirección y el sentido se define la intensidad de una fuerza, que nos dice si una fuerza es grande o pequeña; pero decir que una fuerza es muy grande o muy intensa no nos da mucha información, por lo que se define una unidad y así se le puede asignar un valor numérico. La intensidad de una fuerza se mide en Newton (N) en el Sistema Internacional (S.I.).
En Ciencia, a menudo las unidades de medida tienen su origen en el nombre de un gran científico o científica que por sus grandes logros han merecido este honor. La intensidad de una fuerza se mide en Newton como homenaje al gran Isaac Newton.
En estos casos, la unidad se escribe en mayúscula ¡Acuérdate de que proviene de un nombre propio!
El punto de aplicación de las fuerzas
El punto de aplicación es el sitio concreto donde se aplica una fuerza. El punto de aplicación es muy importante a la hora de estudiar los efectos de una fuerza sobre un cuerpo. Por ejemplo, no es lo mismo cerrar una puerta tirando de la manilla que cuando la fuerza se aplica cerca del eje de giro (donde están las bisagras).
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¿Dónde aplico la fuerza?
Fíjate en el bloque de la fotografía. ¿Sería lo mismo aplicar la fuerza en un extremo o en el centro?
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Caracterizando una fuerza
Además de la dirección y del sentido, para conocer cómo es una fuerza y el efecto que puede producir al actuar sobre un objeto es necesario saber el punto de aplicación y su intensidad, que nos informa de lo grande que es.
La intensidad de las fuerzas se mide en newtons (N) en el SI.
La flechas que representan las fuerzas tienen diferente longitud según cuál sea la intensidad de la fuerza, su valor numérico en N.
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¿Quién fue Isaac Newton?
Isaac Newton fue una de las mentes más brillantes y geniales que ha tenido la humanidad. Nació en Inglaterra en 1642 y ya en su época de estudiante desarrolló una rama de las Matemáticas, el cálculo, convirtiéndose en el mejor matemático de su época, aunque sus aportaciones más conocidas se produjeron en el campo de la Física.
Realizó sus primeras investigaciones en Óptica, demostrando que la luz blanca estaba formada por la composición de luces de los colores del arco iris y desarrollando una teoría que explicaba la naturaleza de la luz. También inventó el telescopio reflector, que en esencia es la base de la mayoría de los telescopios actuales. Aunque si por algo pasó a la historia fue por descubrir las tres leyes que rigen el movimiento de los cuerpos y por definir el concepto de gravedad en su famosa ley de la Gravitación Universal, estableciendo las bases de la ciencia moderna.
Se dice que fue al caer una manzana cuando a Newton le llegó la inspiración que revolucionó por completo la Física, y que fue en este momento cuando pensó que la misma fuerza que hacía caer los objetos era la que mantenía a la Luna en la órbita alrededor de nuestro planeta. Unos años más tarde publicaría su tratado de mecánica concluyendo que eran las mismas leyes las que rigen el movimiento planetario y los movimientos en la superficie terrestre.