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qué es una fuerza en física

¿Qué es y qué características tiene una fuerza en física? 

La Física es una de la ciencias más interesantes y recurridas para sus defensores. Aunque claro, que sea interesante no la vuelve menos compleja, y puede que existan definiciones o conceptos que no puedas entender por falta de tiempo o recursos. En este post nos vamos a encargar de explicarte qué es y qué tipos de fuerzas existen en la física y te vamos a dar ejemplos de eso. 

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¿Qué es la fuerza?

Técnicamente, una fuerza se denomina como una magnitud que permite la modificación de la forma o el movimiento (en cantidad) que un cuerpo o partícula posea. Es necesario no confundir la fuerza con otros conceptos relacionados como la energía y el esfuerzo.

En definitiva, se considera que una fuerza que ejerce efecto sobre un cuerpo es la responsable de su cambio tanto en estado o movimiento, también su desplazamiento o trayectoria. Es natural que una fuerza ejercida sobre un cuerpo causa, a modo de respuesta, una fuerza contraria e idéntica. 

La cotidianeidad logró que las personas se refieran a esta definición para hacer referencia a la física. Según la misma física, la fuerza se puede clasificar en cuatro tipos de fuerza a nivel cuántico: 

  • Electromagnética.
  • Gravitacional.
  • Nuclear fuerte.
  • Nuclear débil.

Por su lado, en la mecánica clásica, también conocida como newtoniana, se destacan otras fuerzas como lo son la gravitatoria, centrípeta y la de roce, entre otras. 

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Unidad de medición de la fuerza

La fuerza, y su concepto, se aplica a los términos de la mecánica clásica también conocida como newtoniana. Esto se debe a que sus principios fueron establecidos por Isaac Newton con las Leyes del Movimiento. Por eso que es la unidad de medición para las fuerzas es el Newton (N), en honor al físico británico (1 N = (1kg x 1m) / 1 s).

Características

Algunas de las características de la fuerza en física son: 

1- Se define como un ente físico que se encarga de la descripción de la intensidad entre los objetos y sus interacciones, esto en relación con la energía. 

2- Las fuerzas están compuestas por una dirección y una magnitud, además de ser denotada por un vector. 

3- Es una magnitud vectorial, no de tipo escalar. 

Ahora bien, las fuerzas tienen muchos tipos de clasificaciones y tipos que vamos a explicarte en breve. 

Clasificaciones de los tipos de fuerzas en Física

Existen distintas clasificaciones para distinguir diferentes tipos de fuerzas en física, esto se basa más que nada en criterios de uso o características.

En base a la mecánica newtoniana

En base a esta rama de la física, las fuerzas se dividen en:

  • Fuerza de fricción: esta fuerza se opone a lo que son los cambios en los movimientos de los cuerpos. Ejercen una resistencia al abandono del estado de reposo o los movimientos en sí.
  • Fuerza gravitatoria: fuerza que hace la masa de un cuerpo con los objetos cercanos, de modo que los atrae. Esto es mucho más notorio porque los cuerpos con más masa atraen a otros. Un ejemplo de esto es la misma Tierra, nuestro planeta, que nos atrae gracias a la gravedad que ejerce dado su gigante tamaño. 
  • Fuerza electromagnética: cuando los campos electromagnéticos interactúan entre sí, generan este tipo de fuerza, que puede ser tanto repulsiva como atractiva. 
  • Fuerza de contacto: fuerza originada por el contacto entre dos o más cuerpos. 
  • Fuerza a distancia: fuerza originada a partir de la ausencia de contacto físico entre dos o más cuerpos. 

Ahora vamos a continuar con más clasificaciones para que comprendas qué es la fuerza en física. 

Según la mecánica relativista

En base a la mecánica relativista, los tipos de fuerzas en física se clasifican en: 

  • Fuerza gravitatoria: fuerza presente en los objetos enormes y masivos que curvan el espacio-tiempo de su entorno. Esto obliga a objetos de menor tamaño a cambiar o desviar sus trayectorias para ir hacia ellos. 
  • Fuerza electromagnética: fuerza presente en los campos electromagnéticos sobre particular cargadas de materia. 

Continuamos con el último criterio de clasificación de fuerza en física.  

En base a la mecánica cuántica

Las fuerzas, en base a la mecánica cuántica, se clasifican en: 

  • Fuerza gravitacional: esta es la fuerza que una masa puede ejercer sobre otra. Es una fuerza débil, al ser atractiva. 
  • Fuerza electromagnética: afecta a los campos electromagnéticos que generan las partículas cargadas eléctricamente. Esta fuerza es la que hace posible la conocida unión molecular. Es más fuerte que la anterior y posee tanto atracción como repulsión. 
  • Fuerza nuclear fuerte: mantiene estables a los protones y neutrones, por lo que los núcleos de los átomos se mantienen estables. Es más intensa que la electromagnética, pero posee menos rango de alcance. 
  • Fuerza nuclear débil: genera cambios en la materia subatómica, por medio de la desintegración radiactiva. Tiene un alcance menor. 

Ahora bien, terminando con las clasificaciones, es necesario que entiendas cómo se mide la fuerza en la física. 

¿Cómo se mide la fuerza en la física?

La fuerza, dentro de los estudios de la física, puede ser medida gracias a un aparato llamado dinamómetro que permite calcular también el peso de los objetivos. Esta herramienta es invención del mismísimo Isaac Newton. 

Su mecanismo consiste en el estiramiento de un resorte y la lógica de la Ley de elasticidad de Hooke. Es básicamente una balanza de resorte. 

Los nuevos dinamómetros usan anillas o ganchos a los extremos de su cuerpo, pero siguen el mismo principio ya explicado con el resorte y la Ley de Hooke. 

¿Cómo se mide la fuerza en la física?

Ejemplos

Algunos ejemplos que podemos darte de la aplicación de la fuerza en física son: 

1- Como en la práctica cotidiana, cuando agarrás un elemento con tu mano y lo levantás, estás venciendo la fuerza de gravedad gracias a tu fuerza muscular. 

2- Si empujás un elemento grande, como por ejemplo un mueble, con tus manos vas a estar luchando contra dos fuerzas: la de gravedad y la de roce del movimiento contra el piso de dicho mueble. 

3- Al colocar un imán en tu heladera, la fuerza electromagnética va a hacer su trabajo y lo va a atraer. Ahora bien, si lo acercás a otro imán desde sus polos de atracción, se va a notar una fuerza de repulsión, natural de la misma fuerza magnética. 

Esperamos que estos ejemplos de aplicación de la fuerza en física te hayan ayudado a comprender un poco mejor este fenómeno tan interesante. 

Referencias bibliográficas

«Fuerza». Autor: Estefania Coluccio Leskow. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/fuerza/. Última edición: 15 de julio de 2021. Consultado: 30 de septiembre de 2022

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