Mecánica - ciencia y tecnologia.

« deformar algo, como un muelle, o acelerar un objeto.

El primer efecto puede utilizarse para calibrar la escala de un muelle, que a su vez puede emplearse para medir lamagnitud de otras fuerzas: cuanto mayor sea la fuerza F, mayor será el alargamiento del muelle x.

En muchos muelles, y dentro de un rango de fuerzas limitado, es proporcional a la fuerza: F = kxdonde k es una constante que depende del material y dimensiones del muelle. 4 VECTORES Vectores y fuerza netaCon frecuencia, sobre un cuerpo actúan simultáneamente varias fuerzas.

Puede resultar muy complejo calcular por separado el efectode cada una; sin embargo, las fuerzas son vectores y se pueden sumar para formar una única fuerza neta o resultante (R) quepermite determinar el comportamiento del cuerpo.© Microsoft Corporation.

Reservados todos los derechos. Si un objeto está en equilibrio, la fuerza total ejercida sobre él debe ser cero.

Un libro colocado sobre una mesa es atraído hacia abajo por la atracción gravitacional de laTierra y es empujado hacia arriba por la repulsión molecular de la mesa.

La suma de las fuerzas es cero; el libro está en equilibrio.

Para calcular la fuerza total, hay quesumar las fuerzas como vectores. 5 MOMENTO DE UNA FUERZA Para que haya equilibrio, las componentes horizontales de las fuerzas que actúan sobre un objeto deben cancelarse mutuamente, y lo mismo debe ocurrir con lascomponentes verticales.

Esta condición es necesaria para el equilibrio, pero no es suficiente.

Por ejemplo, si una persona coloca un libro de pie sobre una mesa y lo empujaigual de fuerte con una mano en un sentido y con la otra en el sentido opuesto, el libro permanecerá en reposo si las manos están una frente a otra.

(El resultado total esque el libro se comprime).

Pero si una mano está cerca de la parte superior del libro y la otra mano cerca de la parte inferior, el libro caerá sobre la mesa.

Para que hayaequilibrio también es necesario que la suma de los momentos en torno a cualquier eje sea cero. El momento de una fuerza es el producto de dicha fuerza por la distancia perpendicular a un determinado eje de giro.

Cuando se aplica una fuerza a una puerta pesada paraabrirla, la fuerza se ejerce perpendicularmente a la puerta y a la máxima distancia de las bisagras.

Así se logra un momento máximo.

Si se empujara la puerta con la mismafuerza en un punto situado a medio camino entre el tirador y las bisagras, la magnitud del momento sería la mitad.

Si la fuerza se aplicara de forma paralela a la puerta (esdecir, de canto), el momento sería nulo.

Para que un objeto esté en equilibrio, los momentos dextrógiros (a derechas) en torno a todo eje deben cancelarse con losmomentos levógiros (a izquierdas) en torno a ese eje.

Puede demostrarse que si los momentos se cancelan para un eje determinado, se cancelan para todos los ejes. 6 LAS TRES LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON Con la formulación de las tres leyes del movimiento, Isaac Newton estableció las bases de la dinámica. 6.1 La primera ley La primera ley de Newton afirma que si la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre un objeto es cero, el objeto permanecerá en reposo o seguirá moviéndose avelocidad constante.

El que la fuerza ejercida sobre un objeto sea cero no significa necesariamente que su velocidad sea cero.

Si no está sometido a ninguna fuerza(incluido el rozamiento), un objeto en movimiento seguirá desplazándose a velocidad constante. 6.2 La segunda ley La segunda ley de Newton relaciona la fuerza total y la aceleración.

Una fuerza neta ejercida sobre un objeto lo acelerará, es decir, cambiará su velocidad.

La aceleraciónserá proporcional a la magnitud de la fuerza total y tendrá la misma dirección y sentido que ésta.

La constante de proporcionalidad es la masa m del objeto F = maEn el Sistema Internacional de unidades (conocido también como SI), la aceleración a se mide en metros por segundo cuadrado, la masa m se mide en kilogramos, y la fuerza F en newtons.

Un newton se define como la fuerza necesaria para suministrar a una masa de 1 kg una aceleración de 1 metro por segundo cada segundo; esta fuerza esaproximadamente igual al peso de un objeto de 100 gramos. Un objeto con más masa requerirá una fuerza mayor para una aceleración dada que uno con menos masa.

Lo asombroso es que la masa, que mide la inercia de un objeto(su resistencia a cambiar la velocidad), también mide la atracción gravitacional que ejerce sobre otros objetos.

Resulta sorprendente, y tiene consecuencias profundas, quela propiedad inercial y la propiedad gravitacional estén determinadas por una misma cosa.

Este fenómeno supone que es imposible distinguir si un punto determinado estáen un campo gravitatorio o en un sistema de referencia acelerado.

Einstein hizo de esto una de las piedras angulares de su teoría general de la relatividad, que es la teoríade la gravitación actualmente aceptada. 6.3 Rozamiento Rozamiento. »