Fuerzas Fundamentales
Una fuerza es una interacción entre dos cuerpos.
Tipos de Fuerzas Fundamentales
- La fuerza gravitatoria: responsable del peso.
- La fuerza electromagnética: causante de todas las reacciones químicas.
- Las fuerzas nucleares (fuertes y débiles): responsables de la estabilidad de los núcleos atómicos.
Peso y Gravedad
El peso (P) es la fuerza con la que la gravedad actúa sobre una masa (m). Se calcula mediante la fórmula:
P = m · g
Donde ‘g’ es la aceleración debida a la gravedad.
Conceptos de Cinemática y Dinámica
El movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición en el espacio que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria.
Trayectoria
Es el lugar geométrico de las posiciones sucesivas por las que pasa un cuerpo en su movimiento. La trayectoria depende del sistema de referencia en el que se describa el movimiento; es decir, el punto de vista del observador. También es todo el recorrido que un cuerpo puede realizar.
Desplazamiento
Es la longitud del camino recorrido por un cuerpo y corresponde a la distancia entre un punto inicial y el final de su trayectoria; está representado por la longitud de la línea recta que une el punto inicial con el punto final.
Dirección
Es el ángulo que forma la trayectoria con un eje imaginario que, por lo general, es horizontal.
Velocidad
La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. En el lenguaje cotidiano empleamos las palabras rapidez y velocidad de manera indistinta. En física hacemos una distinción entre ellas. De manera muy sencilla, la diferencia es que la velocidad es una rapidez en una dirección determinada. Cuando decimos que un auto viaja a 60 km/hora estamos indicando su rapidez. Pero si decimos que un auto se desplaza a 60 km/h hacia el norte estamos especificando su velocidad. La rapidez describe cuán aprisa se desplaza un objeto; la velocidad nos dice cuán aprisa lo hace y en qué dirección.
Velocidad = Desplazamiento / tiempo
Rapidez
La rapidez o también conocida como celeridad es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en recorrerla. Un auto, por ejemplo, recorre un cierto número de kilómetros en una hora que puede ser de 110 km/h. La rapidez es una medida de cuán veloz se mueve un objeto. Es la razón de cambio a la que se recorre la distancia, ya que la expresión razón de cambio indica que estamos dividiendo alguna cantidad entre el tiempo, por lo tanto, la rapidez se mide siempre en términos de una unidad de distancia dividida entre una unidad de tiempo.
Rapidez = Distancia recorrida / tiempo
Aceleración
En física, el término aceleración es una magnitud vectorial que se aplica tanto a los aumentos como a las disminuciones de rapidez en una unidad de tiempo. Por ejemplo, los frenos de un auto pueden producir grandes aceleraciones retardantes, es decir, pueden producir un gran decremento por segundo de su rapidez. A esto se le suele llamar desaceleración o aceleración negativa. El término aceleración se aplica tanto a cambios de rapidez como a cambios de dirección. Si recorres una curva con una rapidez constante de 50 km/h, sientes los efectos de la aceleración como una tendencia a inclinarte hacia el exterior de la curva (inercia). Puedes recorrer la curva con rapidez constante, pero tu velocidad no es constante porque tu dirección cambia a cada instante, por lo tanto, tu estado de movimiento cambia, es decir, estás acelerando.
Aceleración = Cambio de Velocidad / tiempo
Sentido
Es aquel que determina la orientación específica del movimiento a lo largo de una dirección (por ejemplo, hacia la derecha o hacia la izquierda).
Ejemplo de Energía
Un relámpago es una fuente de energía, en este caso, electricidad.
Energía
En física, la energía se define como la capacidad para realizar trabajo. Se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo (movimiento), deformarlo o calentarlo. La energía no es un estado físico real, ni una sustancia «intangible», sino una magnitud escalar asignada al estado de un sistema físico. Es una herramienta o abstracción matemática de una propiedad de los sistemas físicos. Por ejemplo, se puede decir que un sistema con energía cinética nula está en reposo.
La energía se mide con la unidad «joule (J)».
Fuerza (Definición Formal)
En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales.
En el Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se mide en «Newtons (N)».