Unidades I y II Mecanica Aplicada

2. Fuerza
en
mecánica
newtoniana:
La fuerza se puede
definir a partir de la
derivada temporal
del momento lineal
Cuando hablamos de “fuerza” nos referimos
físicamente a una acción que se ejerce sobre un
cuerpo produciendo un determinado efecto. Esto
puede resultar en una modificación de su
movimiento, si se encuentra en ese estado, o de
su aspecto físico. Incluso, pueden producirse
ambos efectos al mismo tiempo. Todo depende de
las características del objeto y de la magnitud de la
fuerza que se le aplica.
El principio de acción y reacción
de Newton determina que entre
dos cuerpos en contacto existe
una fuerza de igual magnitud pero
de sentido contrario actuando
sobre cada uno.

3. Estas pueden clasificarse en fuerzas de contacto y fuerzas de acción a
distancias según entren en contacto o no los cuerpos sobre los que
interactúan. Las primeras son aquellas en las que los objetos se
encuentran en contacto físico y la fuerza se ejerce sobre su superficie de
modo perpendicular. Un ejemplo es la fuerza de fricción. En las de segundo
tipo, en cambio, los objetos no están en contacto como, por ejemplo, en la
fuerza magnética.
Un objeto sometido a dos fuerzas está físicamente en equilibrio cuando en
el efecto producido ambas se anulan mutuamente. En estos casos, es
llamada fuerza normal a la fuerza ejercida sobre un plano que se
contrarresta con la fuerza peso. En otras palabras, aludimos con fuerza
normal a la presión que se ejerce sobre un cuerpo en relación a su
superficie y peso.

4. La fricción en sólidos puede darse entre
sus superficies libres en contacto. En el
tratamiento de los problemas mediante
mecánica newtoniana, la fricción entre
sólidos frecuentemente se modeliza
como una fuerza tangente sobre
cualquiera de los planos del contacto
entre sus superficies, de valor
proporcional a la fuerza normal.
Fricción

5. En mecánica newtoniana la
fuerza de atracción entre dos
masas, cuyos centros de
gravedad están lejos comparadas
con las dimensiones del cuerpo,1
viene dada por la ley de la
gravitación universal de Newton

6. En mecánica newtoniana también es posible
modelizar algunas fuerzas constantes en el
tiempo como campos de fuerza. Por ejemplo la
fuerza entre dos cargas eléctricas inmóviles,
puede representarse adecuadamente mediante
la ley de Coulomb

7. La fuerza eléctrica también son de
acción a distancia, pero a veces la
internacción entre los cuerpos actúa
como una fuerza atractiva mientras
que, otras veces, tiene el efecto
inverso, es decir puede actuar como
una fuerza repulsiva.
Entre dos o más cargas aparece una fuerza
denominada fuerza eléctrica cuyo módulo
depende del valor de las cargas y de la
distancia que las separa, mientras que su signo
depende del signo de cada carga. Las cargas
del mismo signo se repelen entre sí, mientras
que las de distinto signo se atraen.
En el Sistema Internacional de Unidades (SI) y
en el Cegesimal (cgs), el hecho de definir la
fuerza a partir de la masa y la aceleración
(magnitud en la que intervienen longitud y
tiempo), conlleva a que la fuerza sea una
magnitud derivada.
En el Sistema Internacional de
Unidades, la unidad de medida de
fuerza es el newton que se
representa con el símbolo: N ,
nombrada así en reconocimiento a
Isaac Newton por su aportación a la
física, especialmente a la mecánica
clásica. El newton es una unidad
derivada que se define como la
fuerza necesaria para proporcionar
una aceleración de 1 m/s² a un objeto
de 1 kg de masa.

8. Es una magnitud, obtenida como producto vectorial del vector de posición
del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el
momento por la fuerza, en ese orden. También se le denomina momento
dinámico o sencillamente momento.
Unidades
El momento dinámico se expresa en unidades de fuerza por unidades de
distancia. En el Sistema Internacional de Unidades la unidad se denomina
newton metro o newton-metro, indistintamente. Su símbolo debe escribirse
como N m o N•m (nunca mN, que indicaría milinewton).
En mecánica newtoniana, se denomina momento de una fuerza (respecto
a un punto dado) a una magnitud (pseudo)vectorial, obtenida como
producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la
fuerza (con respecto al punto al cual se toma el momento) por el vector
fuerza, en ese orden

10. El centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de
todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas
porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento
respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro
de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas
las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.
Centro de masa y centro de gravedad: El centro
de masas coincide con el centro de gravedad
sólo si el campo gravitatorio es uniforme; es
decir, viene dado en todos los puntos del campo
gravitatorio por un vector de magnitud y dirección
constante.
Centro geométrico (Centroide) y centro de masa: El
centro geométrico de un cuerpo material coincide
con el centro de masa si el objeto es homogéneo
(densidad uniforme) o cuando la distribución de
materia en el sistema es simétrico.