¿Qué es la Fuerza?

Fuerza, todos estamos usando esta palabra en nuestra vida diaria, pero es posible que no sepamos que la estamos usando. Entonces, ¿qué es una fuerza? Permítanme dar algunos ejemplos, la fuerza es jalar o empujar la puerta, la fuerza es patear una pelota, la fuerza es empujar una fuerza pesada. Ahora, estos ejemplos nos dan una idea de cómo se ve una fuerza. Por lo tanto, definimos la fuerza como un tirón o empuje sobre un objeto que resulta de la interacción del objeto con otro objeto.  

Entonces, ¿qué significa? Supongamos que hay una caja pesada en una posición estacionaria. Ahora, ¿cómo moverá la caja? Cuando comienzas a tirar o empujar la caja, decimos que estás aplicando una fuerza. Tomemos otro ejemplo: está sacando agua de un pozo y luego necesita tirar del balde de agua, nuevamente está aplicando una fuerza. Si estás tocando un instrumento musical, estás aplicando una fuerza, si estás cerrando la puerta, estás aplicando una fuerza. Entonces, hay tantas actividades que requieren una fuerza, y no podemos escribir todas las actividades aquí. Por lo tanto, clasificamos la fuerza en dos categorías: empujar y tirar. Algunas acciones requieren empujar mientras que otras acciones requieren tirar. Algunas acciones requieren tanto empujar como tirar, por ejemplo, puede empujar y tirar de la puerta.

¿Qué es empujar y tirar?

Por ejemplo, la fuerza se ha descrito como una interacción que, si no se cuestiona, altera el movimiento de un objeto. Cuando miramos atentamente esta oración, podemos ver la función de empujar y jalar en ella. 

• Un tirón es una fuerza que altera la dirección de un objeto hacia ti. 
• Si, por el contrario, se aleja, se considera un empujón .

La fuerza a veces se describe simplemente como empujar o tirar de un objeto como resultado del contacto del objeto con otro objeto. Como resultado, cualquier tipo de fuerza es esencialmente un empujón o un tirón. Las fuerzas elásticas y de resorte son ejemplos adicionales de fuerzas. Cuando se le empuja, tiende a resistir y responder o retrocede con la misma amplitud.

Empuje se define como la fuerza que hace que un elemento se mueva desde su posición de reposo.

Los ejemplos de empujar incluyen:

• El carro está siendo empujado.
• Cuando el automóvil se descompone, es empujado.
• Mover la mesa de un lugar a otro.

Cuando se compara con el empuje, el tirón se define como la fuerza que hace que un elemento se mueva desde el reposo en la dirección opuesta.

Ejemplos de extracción incluyen:

• Tirando de la cortina.
• La caja está siendo arrastrada. 
• La puerta se está abriendo.

Cuando analizamos una fuerza en una circunstancia específica, puede operar tanto como fuerza interna como externa, dependiendo del sistema en consideración. Así es como introdujimos el tema desde el principio, y enfatiza la importancia de ser cauteloso con el sistema utilizado al etiquetar una fuerza como interna o externa .

Fuerza

Un empujón o tirón de un objeto se conoce como fuerza en la ciencia. La fuerza se crea cuando dos cosas entran en contacto. Tanto la cantidad como la dirección de la fuerza están presentes. La magnitud de una fuerza se usa para representar su fuerza. Un cambio en la dirección o condición de movimiento de un cuerpo es causado por la fuerza. 

Cuando se ejerce un empujón o un tirón sobre un elemento, esto se conoce como fuerza . 

Ya sabemos que un imán puede atraer hierro. Como resultado, podemos decir que el imán atrae la pieza de hierro debido a su fuerza magnética. De manera similar, cuando los polos opuestos de un imán se resisten entre sí, podemos decir que se están empujando entre sí.

Una fuerza puede hacer que un elemento se mueva del reposo al movimiento o viceversa. Dos o más cosas deben interactuar entre sí para que se cree una fuerza. Ya sabemos que un imán puede atraer hierro. Como resultado de su fuerza magnética, el imán atrae la pieza de hierro hacia sí mismo. De manera similar, cuando los polos opuestos de un imán se resisten entre sí, podemos decir que se están empujando entre sí.

Las diferentes formas de Fuerzas son: 

• Cuando aplicamos fuerza en la misma dirección, suma. por ejemplo, si A está empujando una mesa de una manera y B decide ayudar a A aplicando fuerza desde la misma dirección, las fuerzas aumentan entre sí.
• Cuando aplicamos fuerza a un elemento desde dos direcciones distintas, se crea una diferencia entre las dos fuerzas. Por ejemplo, si A aplica fuerza para empujar la mesa en un sentido y B comienza a empujar la mesa en la dirección opuesta, el que use más fuerza gana.

Características de las Fuerzas

1. Cuando dos fuerzas actúan en la misma dirección sobre un objeto, la fuerza resultante neta es el total de estas dos fuerzas.
2. Cuando dos fuerzas trabajan en direcciones opuestas, la fuerza neta resultante es igual a la suma de estas dos fuerzas. La magnitud de la fuerza describe su fuerza.
3. La fuerza siempre tiene una dirección en la que se aplica, así como una medida de su tamaño o fuerza.
4. Cuando se modifica la cantidad de una fuerza, las consecuencias de la fuerza pueden cambiar.
5. El impacto de varias fuerzas que actúan sobre un objeto se calcula determinando la fuerza neta que actúa sobre ese objeto.
6. Cuando dos fuerzas de igual magnitud (intensidad) y direcciones opuestas operan sobre un objeto, la fuerza neta ejercida sobre el objeto es cero.
7. La fuerza tiene muchos impactos en la posición, el tamaño y la forma de un objeto.

Magnitud y dirección de la fuerza

Para mover un peso grande, el individuo debe jalarlo o empujarlo en la misma dirección. Cuando dos personas empujan o tiran de un peso en direcciones opuestas, la fuerza resultante es la suma de las dos fuerzas. La magnitud de una fuerza expresa su fuerza. Cuando se aplican fuerzas en la dirección opuesta, el tamaño de la fuerza resultante se reduce.

Además, las fuerzas iguales y opuestas se anulan, por lo que la fuerza resultante es cero. La fuerza ejercida sobre un elemento provoca un cambio en la velocidad, así como un cambio en la forma. Algunas fuerzas operan sobre un elemento al tocarlo, mientras que otras actúan sin hacer contacto con el objeto. Las fuerzas de contacto son fuerzas que actúan cuando un elemento entra en contacto con ellas.

Las fuerzas de contacto incluyen la fuerza muscular y las fuerzas de fricción. Las fuerzas sin contacto son aquellas que pueden actuar sin entrar en contacto con un elemento. La fuerza gravitacional, la fuerza electromagnética, la fuerza electrostática y las fuerzas sin contacto son ejemplos de fuerzas.

Efectos de las fuerzas

Cuando la fuerza se aplica a un objeto, tiene diferentes efectos, como que puede cambiar la forma de un objeto o puede cambiar el estado de movimiento de ese objeto. Entendamos los efectos de la fuerza:

1. Cambio de forma: La fuerza provocará un cambio de forma, por ejemplo, al martillar una barra de hierro caliente, la fuerza ejercida por el martillo cambiará la forma del objeto, es decir, la barra de hierro se doblará.
2. Cambio de tamaño: La fuerza provocará un cambio de tamaño, estirando una goma elástica, la fuerza ejercida al estirar una goma elástica provocará un aumento en el tamaño de la goma elástica.
3. Cambio de dirección: la fuerza provocará un cambio de dirección, por ejemplo, al golpear una pelota de fútbol, ​​en el momento en que pateas una pelota, su dirección cambiará.
4. Cambio en la velocidad: cuando un bateador golpea la bola en movimiento con fuerza, provocará un aumento en la velocidad de la bola. Además, la velocidad de la fuerza dependerá de la dirección en la que se aplique, ya que si aplicamos una fuerza en la dirección de un objeto en movimiento, provocará un aumento en la velocidad y cuando se aplica contra el objeto en movimiento, disminuirá la velocidad. de un objeto
5. Cambio en el estado de movimiento-Descanso y movimiento: la fuerza provocará un cambio en el movimiento, por ejemplo, la fuerza ejercida por el motor del automóvil permitirá que el automóvil se mueva, mientras que la fuerza ejercida por el freno permitirá que el automóvil se detenga .

tipos de fuerza

Una Fuerza puede actuar sobre un objeto con o sin contactos. Por ejemplo, si está empujando o tirando de una puerta, entonces debe tener contacto con una puerta, mientras que si tiene un imán de barra, puede atraer fácilmente clavos de hierro sin tener ningún contacto con el clavo. Entonces, en ciencia, tenemos dos tipos de fuerzas, una es la fuerza de contacto y la otra es una fuerza sin contacto. Veamos en detalle cuáles son con sus ejemplos.

(1) Fuerza de contacto: las fuerzas que se aplican a otros objetos solo a través del contacto físico se denominan fuerzas de contacto. Ejemplos de fuerza de contacto son: fuerza muscular y de fricción.

• Fuerza muscular: la fuerza muscular es una fuerza de contacto en la que la fuerza ejercida por los músculos del cuerpo. Por ejemplo, saltar, patear, correr, caminar, escalar, levantar objetos y empujar, todos son ejercidos por nuestros músculos.
• Fuerza de fricción: la fuerza de fricción es una fuerza de contacto que siempre se opone al estado de movimiento del cuerpo sobre otro cuerpo. Por ejemplo, si dejamos de remar en una bicicleta, poco a poco se ralentiza y se detiene tras recorrer cierta distancia.

(2) Fuerza sin contacto: las fuerzas que se aplican a otros objetos sin ningún contacto físico se denominan fuerzas sin contacto. Ejemplos de fuerza sin contacto son la fuerza magnética, la fuerza electrostática y la fuerza gravitacional. Ahora analicemos los tipos de fuerza en detalle:

• Fuerza magnética: La fuerza magnética es una fuerza sin contacto ejercida por un imán sobre cualquier otra sustancia magnética. Por ejemplo, si acercamos un imán a un clavo de hierro, el imán lo atrae hacia él, ya que los imanes ejercen fuerza.
• Fuerza electrostática: La electrostática es una fuerza sin contacto que puede ser ejercida por un objeto cargado sobre otro objeto a distancia. Por ejemplo, cuando se frota un peine de plástico en el cabello seco, el peine cargado eléctricamente atrae un pequeño trozo de papel.
• Fuerza gravitacional: La fuerza gravitacional es una fuerza sin contacto entre dos cuerpos que tienen cierta masa. Es una fuerza atractiva. La fuerza de atracción entre la tierra y cualquier objeto se llama fuerza de gravedad.

Problemas de muestra

Problema 1: Explica la fuerza con la ayuda de un ejemplo.

Solución:

La fuerza se puede definir como un tirón o empuje sobre un objeto que resulta de la interacción del objeto con otro objeto. por ejemplo, abrir o cerrar una puerta, patear una pelota, martillar un clavo de hierro.

Problema 2: ¿Qué es la fuerza de contacto? Da algunos ejemplos.

Solución:

Las fuerzas que se aplican a otros objetos solo a través del contacto físico se denominan fuerzas de contacto. Ejemplos de fuerzas de contacto son las fuerzas musculares y de fricción. 

• La fuerza muscular es una fuerza de contacto en la que la fuerza ejercida por los músculos del cuerpo. Por ejemplo, saltar, patear, correr, caminar, escalar, levantar y empujar, etc. 
• La fuerza de fricción es una fuerza de contacto que siempre se opone al estado de movimiento del cuerpo sobre otro cuerpo. Por ejemplo, si dejamos de remar en una bicicleta, poco a poco se ralentiza y se detiene tras recorrer cierta distancia.

Problema 3: Un niño está aplicando fuerza empujando una caja en dirección oeste. Ahora, ¿en qué dirección debe empujar su amigo la caja para que la pesada caja se mueva con facilidad y rapidez y por qué?

Solución:

Su amigo también debe empujar la caja en dirección oeste para mover la caja pesada con facilidad, ya que la fuerza aplicada en la misma dirección aumentará la magnitud.

Problema 4: ¿La fuerza es una cantidad escalar?

Solución:

La fuerza no es una cantidad escalar. Ya que tiene dirección y magnitud. Por lo tanto, la fuerza es una cantidad vectorial.

Problema 5: Una manzana cae del árbol, ¿qué fuerza es la responsable de estos fenómenos? Defínalo.

Solución:

La fuerza de la gravedad es responsable de la caída de la manzana. La Fuerza de gravedad es la fuerza de atracción entre la tierra y cualquier objeto.

Problema 6: ¿Cuál es la fuerza neta? Explique con la ayuda de un ejemplo.

Solución: 

El total de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo se llama fuerza neta. Por ejemplo, si estamos empujando una caja pesada en la misma dirección, la fuerza resultante se sumará y la caja se moverá fácilmente, mientras que si dos personas empujan la misma caja en una dirección opuesta, se vuelve difícil ya que las fuerzas resultantes actúan. sobre la fuerza será la diferencia entre las dos fuerzas. 

Matemáticamente podemos escribir,

Fnet = F1+ F2 (cuando la fuerza se aplica en la misma dirección).

Fnet = F1 – F2 (cuando la fuerza actúa en dirección opuesta)