Características de las fuerzas
Conoce las características de la fuerza, su representación gráfica y sus operaciones para sumar y restarlas.
Una fuerza es una magnitud vectorial, es decir, para describirla es necesario indicar su intensidad, dirección y sentido. Con estos datos podremos sumar fuerzas, si tienen la misma dirección y sentido, y restarlas, si tienen la misma dirección y sentido contrario.
Caracterizando una fuerza
Las fuerzas son magnitudes vectoriales, ello quiere decir que para describirlas no basta sólo con indicar cuanta fuerza se está ejerciendo, sino que es necesario también señalar hacia donde se está aplicando. Las fuerzas tienen entonces tres características principales: la intensidad, la dirección y el sentido, y se representan gráficamente mediante flechas.
- Intensidad: Como sabemos, la fuerza se mide en Newton [N], diremos entonces que la intensidad de la fuerza -también llamada magnitud- es la cantidad de Newtons ejercidos. Corresponde al valor numérico de la fuerza y se representa gráficamente con el largo de la flecha, mientras más larga sea la flecha, la fuerza tendrá mayor intensidad.
En el dibujo la fuerza de la izquierda es de 9 [N], por lo tanto la flecha es más larga que la derecha, que representa a una fuerza de 3 [N].
- Dirección: Indica hacia donde se está aplicando la fuerza, es el ángulo formado por la flecha que representa a la fuerza y una línea horizontal imaginaria. Se representa gráficamente por la posición de la flecha, puede ser vertical, horizontal y con distintos grados de inclinación.
En el dibujo todas las fuerzas tienen la misma intensidad, pero sólo la primera y le tercera tienen la misma dirección.
- Sentido: Indica la orientación en que se está aplicando la fuerza, es representado gráficamente por la punta de la flecha .
En el dibujo las dos flechas de la izquierda tienen la misma intensidad y dirección pero sentido contrario, las de la derecha tienen la misma dirección y sentido pero distinta intensidad.
Es importante recordar que dos fuerzas son iguales sólo si tienen la misma intensidad, dirección y sentido (las flechas que las representan son iguales), si alguna de las tres características estudiadas es diferente, entonces las fuerzas son distintas.
Interacción entre fuerzas
Muchas fuerzas interactúan a nuestro alrededor, generalmente los cuerpos están sometidos a la acción de dos o más fuerzas al mismo tiempo, por eso, debemos estudiar que pasa en estos casos y cuándo podemos sumar o restar dichas fuerzas. Llamaremos fuerza resultante a la fuerza que se obtiene al sumar o restar las fuerzas ejercidas.
- Suma de fuerzas: Dos o más fuerzas pueden sumarse sólo si tienen la misma dirección y sentido, la intensidad de la fuerza resultante será la suma de las intensidades de las fuerzas ejercidas y tendrá la misma dirección y sentido que éstas.
Por ejemplo, si dos personas empujan un bloque de madera y uno lo hace con una fuerza de 5[N] mientras que el otro lo hace con una fuerza de 3[N] –representadas con flechas negras en el dibujo-, la intensidad de la fuerza resultante será 8 [N] –representada por la flecha roja- y tendrá la misma dirección y sentido –tal como lo muestra la imagen-.
- Resta de fuerzas: Dos o más fuerzas pueden restarse sólo si tienen la misma dirección y sentido contrario, la intensidad de la fuerza resultante será la resta de la intensidad mayor y la menor, tendrá la misma dirección que las fuerzas ejercidas y el mismo sentido que la fuerza de mayor intensidad.
Si ahora las dos perdonas tiran, cada una para un lado, del bloque de madera con la misma intensidad que en el ejemplo anterior, la intensidad de la fuerza resultante será 3[N] –representada por la flecha roja-, tendrá la misma dirección y el sentido de la fuerza mayor, en este caso la de 5 [N].
