1. La fuerza es cualquier acción, esfuerzo o influencia que puede alterar el estado de movimiento o
de reposo de cualquier cuerpo. Esto quiere decir que una fuerza puede dar aceleración a un
objeto, modificando su velocidad, su dirección o el sentido de su movimiento.
El primer físico en describir el concepto de fuerza fue Arquímedes, aunque sólo lo hizo en
términos estáticos. Galileo Galilei le otorgó la definición dinámica, mientras que Isaac Newton fue
quien pudo formular en forma matemática la definición moderna de fuerza.
FUERZA GRAVITACIONAL: Es la fuerza atracción ejercida entre dos cuerpos de grandes
dimensiones. Representa una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo. La Tierra atrae
gravitacionalmente a los cuerpos masivos con una fuerza proporcional a su masa (como descubrió
Newton), así que la manera más común de determinar la masa de un cuerpo consiste en medir esa
fuerza gravitacional.
FUERZA ELECTRICA: Es la fuerza electrostática que se produce cuando un cuerpo se carga, esta
fuerza se puede detectar por los efectos que causa sobre cuerpos livianos como polvo o pedacitos
de papel.
FUERZAS NUCLEARES: Una fuerza nuclear es aquella fuerza que tiene origen exclusivamente en el
interior de los núcleos atómicos. Existen dos fuerzas nucleares, la fuerza fuerte que actúa sobre los
nucleones y la fuerza débil que actúa en el interior de los mismos.
UN DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
Es una representación gráfica utilizada a menudo por físicos e ingenieros para analizar las fuerzas
que actúan sobre un cuerpo libre. El diagrama de cuerpo libre es un elemental caso particular de
un diagrama de fuerzas. En español, se utiliza muy a menudo la expresión diagrama de fuerzas
como equivalente a diagrama de cuerpo libre, aunque lo correcto sería hablar de diagrama de
fuerzas sobre un cuerpo libre o diagrama de fuerzas de sistema aislado. Estos diagramas son una
herramienta para descubrir las fuerzas desconocidas que aparecen en las ecuaciones del
movimiento del cuerpo. El diagrama facilita la identificación de las fuerzas y momentos que deben
tenerse en cuenta para la resolución del problema.
MOMENTO DE UNA FUERZA RESPECTO A UN PUNTO.
* Un cuerpo puede encontrarse en equilibrio de traslación, sin embargo puede estar girando sobre
su propio eje debido a 2 o más fuerzas. Así por ejemplo, la rotación del volante de un automóvil se
debe a la capacidad que tiene cada fuerza para hacerlo girar.
* Para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación, debe cumplirse la segunda condición de
equilibrio que dice: “para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación, la suma de los momentos
o torcas de las fuerzas que actúan sobre él respecto a cualquier punto debe ser igual a cero”.
Matemáticamente esta ley se expresa con la ecuación:
* ΣM=0.

2. * ΣM= M1 + M2 + M3 + …. Mn = 0.
* Cuando se aplica una sola fuerza en forma perpendicular a un objeto, el momento de torsión o
torca se calcula con la siguiente fórmula:
* M = F .r
* Donde M = momento de torsión o torca en Newton-metro (Joule).
* F = fuerza aplicada al objeto en Newtons.
* r = brazo de palanca o longitud del punto donde se aplica la fuerza respecto al punto
considerado en metros.
* Cuando la fuerza se aplica con un cierto ángulo, el momento de torsión se calcula con la fórmula:
* M = F .rsen θ.
Donde sen θ, es la componente de la fuerza que tendería a girar al objeto.
* Antes de proceder a resolver problemas en los que se aplica la primera y segunda condición del
equilibrio, veamos algunos conceptos básicos relacionados con el:
* Cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas que no tienen una línea de acción común, tal vez exista
equilibrio traslacional pero no necesariamente equilibrio rotacional. En otras palabras, quizá no se
mueva ni a la derecha ni a la izquierda, tampoco hacia arriba ni hacia abajo, pero puede seguir
girando.
* La línea de acción de una fuerza es una línea imaginaria que se extiende indefinidamente a lo
largo del vector en ambas direcciones. Cuando las líneas de acción de las fuerzas no se intersectan
en un mismo punto, puede haber rotación respecto a un punto llamado eje de rotación.
* La distancia perpendicular del eje de rotación a la línea de la fuerza se llama brazo de palanca de
la fuerza, el cual determina la eficacia de una fuerza dada para provocar el movimiento rotacional.
Por ejemplo, si se ejerce una fuerza F a distancias cada vez mayores del centro de una gran rueda,
gradualmente será más fácil hacer girar la rueda en relación con su centro.
Cuando la fuerza aplicada no tenga brazo de palanca, es decir que se aplica en el mismo punto
considerado, no habrá momento de torsión.
* Por convención, cuando la fuerza aplicada tiende a girar al cuerpo en el sentido de las manecillas
del reloj, al momento de torsión se le asigna el signo negativo, y cuando la fuerza tiende a girar al
objeto en el sentido contrario a las manecillas del reloj, se le asigna el signo positivo.
* 1.- Se ejerce una fuerza de 20 Newtons sobre un cable enrollado alrededor de un tambor de 120
mm de diámetro. ¿Cuál es el momento de torsión producido aproximadamente al centro del
tambor, si la fuerza se aplica en el sentido de las manecillas del reloj?.

3. F = 20 N
* Datos: Fórmula Sustitución
* F = -20 N M = F.r M = -20 N x 0.06 m.
* r = 0.06 m M = -1.20 N.m = -1.20 Joules
* M=?
* 2.- Calcular el momento de torsión de la siguiente barra, respecto al punto A, si se le aplica una
fuerza de 50 Newtons y el brazo de palanca es de 5 metros.
A
50 N
5 m
* Datos Fórmula Sustitución
* M = ? M = F . R M = 50 N x 5 m
* F = 50 N M = 250 N .m
* r = 5 m M = 250 Joules.
* 3.- Calcular el momento de torsiónaplicado en el punto A de la viga si se le aplica una fuerza de
150 N, y su longitud es de 4 metros:
4 m
150 N
* Datos Fórmula Sustitución.
* M = ? M = F .r M = - 150 N x 4 m
* F = - 150 N M = - 600 N .m
* r = 4 m M = - 600 Joules.
* 4. Calcule el momento de torsión en el punto A de la siguiente viga, si se le aplica una fuerza de
1000 N en el punto A.
A
1000 N

4. 4 m
* Datos Fórmula Sustitución.
* M = ? M = F .r M = 1000 N x 0.
* F = 1000 N M = 0.
* r = 0
* No hay momento de torsión puesto que la fuerza de 1000 N se aplica en el punto A, por lo cual
no hay brazo de palanca y la fuerza no tiene la capacidad de hacer girar a la viga, cuando se aplica
en el punto A.
* 5.- Isaías quiere reparar su bicicleta con la ayuda de una llave de perico aplicándole una fuerza
de 850 Newton y un ángulo de 60° para hacer girar a la tuerca. Calcular el momento de la fuerza si
la llave mide 35 cm y se aplica en el sentido contrario a las manecillas del reloj.
* Datos
* F = 850 N
* = 60°
* r = 35 cm = .35 m
* M = ?
* M = F. r sen
* M = (850 N) (0.35 m) (sen 60°)
* M = (850 N) (0.35 m) (0.8660)
* M = 257.64 N. m
1era ley de newton (inercia)
Esta ley fue publicada por primera vez en 1686 en la obra: "PhilosophiaeNaturalis Principia
Mathematica" o también llamada "Principia". Y nos dice lo siguiente:
Considere un cuerpo sobre el cual no actúe alguna fuerza neta. Si el cuerpo está en reposo,
permanecerá en reposo. Si el cuerpo está moviéndose a velocidad constante, continuara
haciéndolo así.
Es decir, si un cuerpo está en reposo, o si se mueve en línea recta y con velocidad constante, es
porque sobre el no está actuando fuerza alguna, es decir que las fuerzas que actúan se anulan

5. unas a otras o sea se hacen cero. De lo contrario si ves un cuerpo que se acelera, se frena o que su
trayectoria no es recta, puedes asegurar que sobre el actúa una fuerza neta.
Hacen falta fuerzas para cambiar el estado natural de un cuerpo, que es el de reposo o el de
movimiento uniforme rectilíneo. Por esta razón a esta primera ley se le conoce también como "ley
de inercia". La inercia es la tendencia de un cuerpo a seguir como está. Si vas en un camión y este
se detiene, tú tiendes a irte para adelante, a seguir el movimiento que llevas, no hay una fuerza
que te empuje al frente, si no que el camión frenó y tú seguiste el movimiento.
De la misma manera, cuando el camión acelera tú te vas hacia atrás, si el camión da vuelta a la
izquierda tu cuerpo se mueve a la derecha y si da vuelta a la derecha tu cuerpo se mueve a la
izquierda siguiendo el movimiento siguiendo la inercia.
3era ley de newton (acción y reacción)
La tercera ley de Newton es completamente original (pues las dos primeras ya habían sido
propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un
conjunto lógico y completo.9 Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje),
este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la
produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en
pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto.
Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en
el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para
fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo
sino que lo hacen a velocidad finita "c".
Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están
aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas.
Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley. Junto con las
anteriores leyes, ésta permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del
momento angular.
Un claro ejemplo sería un hombre al subir escaleras. Normalmente ponemos el pie y después nos
impulsamos para subir el otro pie y así sucesivamente, mientras esto pasa al ejercer una fuerza al
peldaño, el peldaño ejerce la misma fuerza pero hacia arriba, esto quiere decir que son iguales en
magnitud pero opuestas en dirección, a esto se refiere la ley de interacción.
EQUILIBRIO DE PARTICULAS Y CUERPOS RIGIDOS
1. Equilibrio.
“Si la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre una partícula es cero, la partícula se
encuentra en equilibrio”.
2. Ecuaciones de equilibrio:

6. 3. Primera condición de equilibrio:
“Si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula es cero, la par¬tícula permanecerá en reposo
(si originalmente estaba en reposo) o se moverá con velocidad constante en línea recta (si
originalmente estaba en movimiento)”.
4. Diagrama de cuerpo libre:
“Un gran número de problemas que tratan de estructuras pueden reducirse a pro-blemas
concernientes al equilibrio de una partícula. Esto se hace esco¬giendo una partícula significativa y
dibujando un diagrama separado que muestra a ésta y a todas las fuerzas que actúan sobre ella.
Dicho diagra¬ma se conoce como diagrama de cuerpo libre.”
5. Algoritmo de solución:
“Conjunto de pasos a seguir para resolver un problema”.

7. MAPA CONSEPTUAL
1ª Condición de Equilibrio.
La resultante de las fuerzas es
cero.
Implica
Partícula a velocidad
constante.
Partículas en reposo.
Se aplica en
FX = 0
FY = 0
Ecuaciones
Diagrama de cuerpo
libre.
Requiere.
Sistema de
ecuaciones.
Genera.
Solución del
problema.
Permite.

8. FUERZA DE FRICCIÓN
Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en
contacto, a aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies (fuerza de fricción
dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento (fuerza de fricción estática). Se
genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto.
Estas imperfecciones hacen que la fuerza perpendicular R entre ambas superficies no lo sea
perfectamente, si no que forme un ángulo φ con la normal N (el ángulo de rozamiento). Por tanto,
la fuerza resultante se compone de la fuerza normal N (perpendicular a las superficies en
contacto) y de la fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.
ROZAMIENTO SECO
En el rozamiento entre cuerpos sólidos se ha observado los siguientes hechos empíricos:
1. La fuerza de rozamiento tiene dirección paralela a la superficie de apoyo.
2. El coeficiente de rozamiento depende exclusivamente de la naturaleza de los cuerpos en
contacto, así como del estado en que se encuentren sus superficies.
3. La fuerza máxima de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa
entre las superficies de contacto.
4. Para un mismo par de cuerpos (superficies de contacto), el rozamiento es mayor un instante
antes de que comience el movimiento que cuando ya ha comenzado (estático Vs. cinético).
El rozamiento puede variar en una medida mucho menor debido a otros factores:
1. El coeficiente de rozamiento es prácticamente independiente del área de las superficies de
contacto.
2. El coeficiente de rozamiento cinético es prácticamente independiente de la velocidad relativa
entre los móviles.
3. La fuerza de rozamiento puede aumentar ligeramente si los cuerpos llevan mucho tiempo sin
moverse uno respecto del otro ya que pueden sufrir atascamiento entre sí.
Algunos autores sintetizan las leyes del comportamiento de la fricción en los siguientes dos
postulados básicos: 1
1. La resistencia al deslizamiento tangencial entre dos cuerpos es proporcional a la fuerza normal
ejercida entre los mismos.

9. 2. La resistencia al deslizamiento tangencial entre dos cuerpos es independiente de las
dimensiones de contacto entre ambos.
La segunda ley puede ilustrarse arrastrando un bloque sobre una superficie plana. La fuerza de
arrastre será la misma aunque el bloque descanse sobre la cara ancha o sobre un borde más
angosto. Estas leyes fueron establecidas primeramente por Leonardo da Vinci al final del siglo XV,
olvidándose después durante largo tiempo; posteriormente fueron redescubiertas por el ingeniero
francés Amontons en 1699. Frecuentemente se les denomina también leyes de Amontons.