▷ Que son las fuerzas | Actualizado octubre 2024

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La derivación de la fuerza del gradiente de presión es similar a la que ya hicimos en la lección 2.2 para hallar el equilibrio hidrostático, salvo que en este caso sólo veremos las fuerzas de presión, y nos servirá de repaso rápido. Consideremos primero la dirección x:

Hagamos un cálculo rápido de la fuerza de gradiente de presión o de un sistema de baja presión que pasó sobre Pensilvania el 26 de junio de 2015. Observa que la presión aumenta a medida que aumenta x. Pero debido a que la fuerza del gradiente de presión es menos 1 sobre la densidad veces la fuerza del gradiente de presión – realmente la aceleración del gradiente de presión – es negativa. Esto tiene sentido ya que la fuerza del gradiente de presión movería el aire de la alta presión a la baja presión, que en este caso está al oeste. Para encontrar el gradiente de presión observamos que la altura de Pensilvania es de unos 250 kilómetros, que es ligeramente menor que la distancia entre las isobaras de 1.008 milibares y 1.016 milibares, que es de unos 300 kilómetros como distancia. Así que la densidad del aire es de unos 1,2 kilogramos por metro cúbico. Cuando juntamos todos estos números, es decir, uno sobre la densidad por el cambio de presión sobre el cambio de la distancia, obtenemos que la fuerza del gradiente de presión, en este caso, es de 2,2 veces 10 a la menos 3 metros por segundo al cuadrado y está dirigida a 180 grados, o hacia el oeste.

tipos de fuerzas de contacto

La resistencia entre dos superficies de este tipo da lugar a la fricción de fluidos. Actúa contra el flujo natural de la sustancia como un obstáculo. La alta viscosidad de una sustancia indica su alta resistencia.

Esta fuerza surge cuando un objeto se mueve en el aire, y ese aire resiste la fuerza del objeto y se mueve en sentido contrario. Cuanto más rápido sea el movimiento, mayor será la fuerza de resistencia del aire. Se utiliza principalmente en aeronáutica.

Toda acción tiene una reacción igual y opuesta, ya sea que hagas un garabato en el cuaderno de tu amigo y ellos hagan lo mismo en el tuyo o como se ve en la física cuando hay cualquier tipo de interacción entre dos objetos en el espacio.

Así pues, la fuerza que existe para cualquier otra fuerza es una fuerza reactiva. Las fuerzas reactivas están a lo largo de la fuerza aplicada o en contra de la fuerza aplicada. En la mayoría de los casos, es en contra, y a la fuerza reactiva se le añaden otros factores adicionales, que inicialmente están ausentes en la fuerza aplicada.

El movimiento es el típico héroe que gana todas las batallas sin ninguna pérdida; sin embargo, pierde la batalla miserablemente cuando se trata de un villano particular conocido como “fricción”. Por lo tanto, la fricción es la fuerza que se resiste a todo movimiento.

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En física, una fuerza es una influencia que puede cambiar el movimiento de un objeto. Una fuerza puede hacer que un objeto con masa cambie su velocidad (por ejemplo, pasando de un estado de reposo), es decir, que se acelere. La fuerza también puede describirse intuitivamente como un empuje o un tirón. Una fuerza tiene magnitud y dirección, lo que la convierte en una cantidad vectorial. Se mide en la unidad SI de newton (N). La fuerza se representa con el símbolo F (antes P).

La forma original de la segunda ley de Newton establece que la fuerza neta que actúa sobre un objeto es igual a la velocidad a la que su impulso cambia con el tiempo. Si la masa del objeto es constante, esta ley implica que la aceleración de un objeto;- es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el objeto, está en la dirección de la fuerza neta y es inversamente proporcional a la masa del objeto.

Los conceptos relacionados con la fuerza incluyen: el empuje, que aumenta la velocidad de un objeto; el arrastre, que disminuye la velocidad de un objeto; y el par motor, que produce cambios en la velocidad de rotación de un objeto. En un cuerpo extendido, cada parte suele aplicar fuerzas sobre las partes adyacentes; la distribución de dichas fuerzas a través del cuerpo es la tensión mecánica interna. Tales tensiones mecánicas internas no causan ninguna aceleración de ese cuerpo, ya que las fuerzas se equilibran entre sí. La presión, la distribución de muchas fuerzas pequeñas aplicadas sobre un área de un cuerpo, es un tipo de tensión simple que, si se desequilibra, puede hacer que el cuerpo se acelere. La tensión suele provocar la deformación de los materiales sólidos o el flujo en los fluidos.

cuáles son los cuatro tipos principales de fuerzas

Una de las simplificaciones más notables de la física es que sólo cuatro fuerzas distintas explican todos los fenómenos conocidos. De hecho, casi todas las fuerzas que experimentamos directamente se deben a una sola fuerza básica, llamada fuerza electromagnética. (La fuerza gravitatoria es la única fuerza que experimentamos directamente que no es electromagnética). Esto es una tremenda simplificación de la miríada de fuerzas aparentemente diferentes que podemos enumerar, de las cuales sólo unas pocas fueron discutidas en la sección anterior. Como veremos, se cree que todas las fuerzas básicas actúan mediante el intercambio de partículas portadoras microscópicas, y las características de las fuerzas básicas están determinadas por los tipos de partículas intercambiadas. La acción a distancia, como la fuerza gravitatoria de la Tierra sobre la Luna, se explica por la existencia de un campo de fuerzas más que por el “contacto físico”.

Las cuatro fuerzas básicas son la fuerza gravitatoria, la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte. Sus propiedades se resumen en la Tabla 1. Como las fuerzas nucleares débil y fuerte actúan en un rango extremadamente corto, del tamaño de un núcleo o menos, no las experimentamos directamente, aunque son cruciales para la propia estructura de la materia. Estas fuerzas determinan qué núcleos son estables y cuáles se desintegran, y son la base de la liberación de energía en ciertas reacciones nucleares. Las fuerzas nucleares determinan no sólo la estabilidad de los núcleos, sino también la abundancia relativa de los elementos en la naturaleza. Las propiedades del núcleo de un átomo determinan el número de electrones que tiene y, por tanto, determinan indirectamente la química del átomo. Se hablará más de todos estos temas en capítulos posteriores.