2.2: Desarrollo del Concepto de Fuerza
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- Entender la definición de fuerza.
La dinámica es el estudio de las fuerzas que hacen que los objetos y sistemas se muevan. Para entender esto, necesitamos una definición de trabajo de fuerza. Nuestra definición intuitiva de fuerza, es decir, un empuje o un tirón, es un buen lugar para comenzar. Sabemos que un push o pull tiene tanto magnitud como dirección (por lo tanto, es una cantidad vectorial) y puede variar considerablemente en cada aspecto. Por ejemplo, un cañón ejerce una fuerza fuerte sobre una bala de cañón que se lanza al aire. En contraste, la Tierra ejerce solo un pequeño tirón hacia abajo sobre una pulga.
Una definición más cuantitativa de la fuerza puede basarse en alguna fuerza estándar, así como la distancia se mide en unidades relativas a una distancia estándar. Una posibilidad es estirar un resorte a cierta distancia fija, como se ilustra en la Figura\(\PageIndex{1}\), y usar la fuerza que ejerce para retroceder a su forma relajada, llamada fuerza restauradora, como estándar. La magnitud de todas las demás fuerzas se puede afirmar como múltiplos de esta unidad de fuerza estándar. Existen muchas otras posibilidades para las fuerzas estándar. Algunas definiciones alternativas de fuerza se darán más adelante en este capítulo.
Experimento para llevar a casa: normas de fuerza
Para investigar los estándares de fuerza y causa y efecto, obtenga dos bandas de goma idénticas. Cuelgue una banda de goma verticalmente en un gancho. Encuentre un artículo pequeño para el hogar que pueda sujetarse a la banda de goma con un clip, y use este artículo como peso para investigar el estiramiento de la banda de goma. Mida la cantidad de estiramiento producido en la banda de goma con uno, dos y cuatro de estos elementos (idénticos) suspendidos de la banda de goma. ¿Cuál es la relación entre el número de artículos y la cantidad de estiramiento? ¿Qué tan grande esperarías un tramo para la misma cantidad de artículos suspendidos de dos bandas de goma? ¿Qué sucede con la cantidad de estiramiento de la goma elástica (con los pesos unidos) si los pesos también se empujan hacia un lado con un lápiz?
Resumen de la Sección
- La dinámica es el estudio de cómo las fuerzas afectan el movimiento de los objetos.
- La fuerza es un empuje o tracción que se puede definir en términos de diversos estándares, y es un vector que tiene tanto magnitud como dirección.
Glosario
- dinámica
- el estudio de cómo las fuerzas afectan el movimiento de objetos y sistemas
- fuerza
- empujar o tirar de un objeto con una magnitud y dirección específicas; puede ser representado por vectores; puede expresarse como un múltiplo de una fuerza estándar