Concepto de fuerza. Primera y Segunda
ley de Newton
Introducción
¡Hola! te doy la más cordial bienvenida a tu Unidad de Aprendizaje de Física II. En esta primera clase virtual aprenderemos el concepto de fuerza (causa del movimiento o reposo de los cuerpos). Primero, analizaremos cómo se manifiestan las fuerzas relacionadas con el movimiento en nuestro entorno cotidiano según las diferentes situaciones y maneras en que puedan suceder.
Una vez analizado el concepto de fuerza, estudiaremos cuáles son las cuatro fuerzas fundamentales que actúan en el universo y explicaremos las diferentes manifestaciones del movimiento (a pequeña o grande escala) de nuestro entorno.
En el tercer apartado de nuestra lección sabremos cuáles son las diferencias entre los conceptos de masa (cantidad de materia que poseen los cuerpos) y peso (fuerza con la que la Tierra atrae a los cuerpos a la superficie). Además, estudiaremos el comportamiento del peso de los cuerpos cuando los mismos se encuentran alejados de la superficie terrestre (la fuerza gravitatoria).
Sin más preámbulo, te invito a que comiences este curso virtual de Física II.
¡Mucho Éxito!
Desarrollo del tema
Leyes de Newton
El Universo actual tal como lo conocemos posee una estructura y comportamiento que se explica como consecuencia de los diferentes tipos de fuerza que existen e interactúan de manera congruente para que el Universo sea el que observamos.
Sir Isaac Newton publicó en 1687 su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, en la cual explica las tres leyes que rigen las fuerzas responsables del estado de movimiento de los cuerpos u objetos que constituyen el Universo observable. Iniciaremos a continuación nuestro estudio, abordando en primer lugar el concepto de fuerza y su clasificación para adentrarnos después en las tres Leyes de Newton.
Concepto de fuerza y tipos de fuerza
La fuerza es la causa del movimiento de cualquier cuerpo en el universo y, asimismo, en nuestro entorno. (Lee con atención el archivo “Concepto de fuerza y tipos de fuerza” para conocer más sobre sus diferentes manifestaciones y su clasificación).
Para entender y comprender mejor la fuerza, así como sus unidades, su carácter vectorial y el concepto de fuerza resultante, consulta el vídeo Fuerzas, concepto y medida. Carácter vectorial.
Una vez que hemos comprendido lo que son las fuerzas, sus unidades y su carácter vectorial veamos en el siguiente video una explicación concisa de las cuatro fuerzas fundamentales.
Primera y segunda leyes de Newton
La Primera Ley de Newton o Ley de la Inercia nos dice que un cuerpo permanecerá en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme en tanto no exista una fuerza externa que modifique ese estado de movimiento. Ley que nos dice en pocas palabras que para que un cuerpo modifique su movimiento o su estado de reposo necesariamente debe existir una fuerza responsable de ese cambio.
Por otro lado, la Segunda Ley de Newton, comúnmente conocida por la ecuación F=m*a, nos dice que la aceleración de un cuerpo que se mueve bajo la acción de una fuerza es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la cantidad de masa del objeto, esto es, a = F / m.
Estudia el siguiente archivo “Primera y Segunda Leyes de Newton”; en el aprenderás más a fondo estas leyes y las unidades de la fuerza explicadas a la luz de la segunda ley de Newton, así como el concepto de peso y masa de los cuerpos.
Masa y Peso de los cuerpos
Ahora, veremos la aplicación de la teoría para explicar situaciones prácticas de la vida. Observa y escucha el video Masa y peso.
Estudia con atención los siguientes videos para profundizar un poco más en la comprensión de la solución de problemas de la segunda ley de Newton y de los conceptos de masa y peso de los cuerpos.
Conclusión
Después de haber estudiado los temas de la primera clase, tenemos claro cuál es el origen de las fuerzas, cómo se manifiesta la presencia de una fuerza y cuáles son los diferentes tipos en los que estas se clasifican. Ahora, sabemos cuáles son las unidades en las que se expresan las fuerzas en los sistemas internacional e inglés. Tenemos claro qué es la masa, el peso, así como las diferencias entre ambos conceptos. También sabemos que la masa es una cantidad escalar cuyo valor es absoluto en cualquier parte del universo y, además, que el peso de un cuerpo es una fuerza que varía de acuerdo a la posición del mismo en el espacio. Así, nuestro peso no es, pues, el mismo en la Tierra que el peso que tendríamos en un transbordador espacial o el peso que podría obtenerse si pudiésemos llevar una báscula a la luna y medirnos allá; esto es justo porque la aceleración de la gravedad es diferente en cada contexto.