FUERZAS DE CONTACTO
Fuerza Normal:
(Es la fuerza que sostiene) Surge cuando un cuerpo está apoyado en otro y es la fuerza que la superficie de apoyo ejerce sobre el cuerpo que se apoya. Su dirección es perpendicular (normal) a la superficie de contacto y el sentido va desde dicha superficie al cuerpo. Ejemplo: En el caso de un libro apoyado en una mesa, no se cae porque la reacción normal compensa el peso del cuerpo.
(hacer gráficos con sup. Horizontal, vertical y plano inclinado)
Fuerza Empuje:
Si se sumerge un cuerpo en un fluido (gas o líquido), recibe una fuerza llamada empuje. Esta fuerza puede considerase vertical, hacia arriba y con su módulo igual al peso del volumen del líquido desalojado. (depende del tipo de fluido y del volumen sumergido del cuerpo)
El empuje no siempre es suficiente para compensar el peso del cuerpo, por eso una moneda se hunde (mayor peso que el empuje) y un barco no (el empuje es igual al peso).
Ejemplo: un globo aerostático se puede mantener en equilibrio, sumergido en el aire porque existe una fuerza que compensa su peso, ésta fuerza es el empuje y surge del contacto con el aire que lo rodea.
(graficar fuerza empuje sobre distintos cuerpos)
Fuerza Tensión:
Es la fuerza que se realiza a través de una soga, hilo o cable. Sólo existe mientras la soga está tensa, y por eso sirve para ejercer tracción. (tirar)
Fuerza de rozamiento:
Las fuerzas de rozamiento son fuerzas de contacto que surgen cuando un cuerpo se desliza o intenta deslizarse sobre otro o se mueve a través de un medio viscoso como el aire o el agua.
Se clasifica en: fuerza de rozamiento por deslizamiento si se mueve, y fuerza de rozamiento estático, si intenta moverse.
Aunque las superficies en contacto estén muy pulidas, microscópicamente son rugosas y estas irregularidades dan origen a las fuerzas de rozamiento, además de generarse calor entre las superficies involucradas.
Estas fuerzas de rozamiento se pueden acentuar o atenuar según sus efectos resulten beneficiosos o perjudiciales.
Es beneficiosa porque nos permite caminar, mantener en pie las casas, rodar las pelotas, impide que se salgan los clavos, se la utiliza en los frenos, embragues, cintas transportadoras, guantes de trabajo, etc. Es perjudicial porque genera calor que no es conveniente en las piezas de máquinas, herramientas o motores porque aumenta el esfuerzo y produce desgaste, por ello se utilizan aceites lubricantes para disminuir su efecto, o rulemanes (las fuerzas de rozamiento por deslizamiento son mayores que las fuerzas por rodamiento)
La dirección de esta fuerza es paralela a la superficie y su sentido opuesto a aquel en el que el cuerpo se deslizaría. Su valor depende entre otros factores del tipo de superficie o rugosidad de las superficies de contacto.
¿Por qué avanzamos cuando caminamos?
(graficar fuerzas de rozamiento)
Fuerza elástica:
Cuando comprimimos un resorte con las manos, aplicamos una fuerza que produce el desplazamiento hacia adentro, mientras que el resorte hace una fuerza hacia fuera.
Cuando estiramos un resorte, la fuerza de nuestras manos incrementa la longitud, mientras que el resorte aplica una fuerza hacia adentro, en sentido contrario.
En ambos casos cuando se deja libre el resorte, éste recupera su longitud original
De modo semejante al resorte se comportan todos los todos los cuerpos elásticos, que son sólidos, que se pueden deformar por la acción por la acción de una fuerza exterior, pero apenas cesa su acción, recuperan su forma y tamaño original. (cámara de bicicleta, globo, colchón, etc.)
La fuerza que se opone a la deformación de los cuerpos elásticos, ya sea la compresión o el estiramiento, y que luego hace que recupere sus dimensiones originales, se denomina, fuerza elástica.
Roberto Hooke, enunció la ley que lleva su nombre que establece que a mayor fuerza aplicada mayor es la deformación producida.
F = K X
donde: F es la fuerza deformadora aplicada
K es la constante elástica
X la deformación que experimenta el cuerpo.
Si la fuerza deformadora sobrepasa un cierto valor, el cuerpo no vuelve a su tamaño y forma original después de suprimir esa fuerza, entonces se dice que ha adquirido una deformación permanente, que en algunos casos extremos puede llegar a la rotura del material.
Dinamómetro
Para medir la intensidad de una fuerza se utiliza un instrumento denominado Dinamómetro, cuyo nombre significa medidor de fuerzas. Este instrumento está basado en la deformación que experimenta un cuerpo elástico al ser sometido a la acción de una fuerza.