FUERZA

Fuerza

Una fuerza es algo que cuando actúa sobre un cuerpo, de cierta masa, le provoca un efecto.

Por ejemplo, al levantar pesas, al golpear una pelota con la cabeza o con el pie, al empujar algún cuerpo sólido, al tirar una locomotora de los vagones, al realizar un esfuerzo muscular al empujar algo, etcétera siempre hay un efecto.

El efecto de la aplicación de una fuerza sobre un objeto puede ser:

 • modificación del estado de movimiento en que se encuentra el objeto que la recibe

 • modificación de su aspecto físico

También pueden ocurrir los dos efectos en forma simultánea. Como sucede, por ejemplo, cuando alguien patea una lata de bebida: la lata puede adquirir movimiento y también puede deformarse.

De todos los ejemplos citados podemos concluir que:

 • La fuerza es un tipo de acción que un objeto ejerce sobre otro objeto (se dice que hay una interacción). Esto puede apreciarse en los siguientes ejemplos: 

  —  un objeto empuja a otro: un hombre levanta pesas sobre su cabeza

  —  un objeto atrae a otro: el Sol atrae a la Tierra

  —  un objeto repele a otro: un imán repele a otro imán

  —  un objeto impulsa a otro:  un jugador de fútbol impulsa la pelota con un cabezazo

  —  un objeto frena a otro: un ancla impide que un barco se aleje.

• Debe haber  dos cuerpos: de acuerdo a lo anterior, para poder  hablar de la existencia de una fuerza, se debe suponer la presencia de dos cuerpos, ya que debe haber un cuerpo que atrae y otro que es atraído, uno que impulsa y otro que es impulsado, uno que empuja y otro que es empujado, etc.

Dicho de otra manera, si se observa que sobre un cuerpo actúa una fuerza, entonces se puede decir que, en algún lugar, hay otro u otros cuerpos que constituyen el origen de esa fuerza. 

 • Un cuerpo no puede ejercer fuerza sobre sí mismo. Si se necesita que actúe una fuerza sobre mi persona, tendré que buscar algún otro cuerpo que ejerza una fuerza, porque no existe ninguna forma de que un objeto ejerza fuerza sobre sí mismo (yo no puedo empujarme, una pelota no puede "patearse" a sí misma).

• La fuerza siempre es ejercida en una determinada dirección: puede ser hacia arriba o hacia abajo, hacia adelante, hacia la izquierda, formando un ángulo dado con la horizontal, etc.

REPRESENTAR UNA FUERZA

Para representar la fuerza se emplean vectores. Los vectores son entes matemáticos que tienen la particularidad de ser direccionales; es decir, tienen asociada una dirección. Además, un vector posee módulo, que corresponde a su longitud, su cantidad numérica y su dirección (ángulo que forma con una línea de referencia).

Se representa un vector gráficamente a través de una flecha en la dirección correspondiente.

CLASIFICACIÓN DE LAS FUERZAS

Las fuerzas se pueden clasificar de acuerdo a algunos criterios: según su punto de aplicación y según el tiempo que dure dicha aplicación. 

Según su punto de aplicación:

a) Fuerzas de contacto: son aquellas en que el cuerpo que ejerce la fuerza está en contacto directo con el cuerpo que la recibe.

Un golpe de cabeza a la pelota, sujetar algo, tirar algo, etc.

b) Fuerzas a distancia: el cuerpo que ejerce la fuerza y quien la recibe no entran en contacto físicamente. 

El ejemplo más familiar de una fuerza de este tipo es la atracción gravitatoria terrestre, responsable de que todos los cuerpos caigan hacia el suelo. Otro ejemplo es la fuerza que un imán ejerce sobre otro imán o sobre un clavo. 

Según el tiempo que dura la aplicación de la fuerza: 

a) Fuerzas impulsivas: son, generalmente, de muy corta duración, por ejemplo: un golpe de raqueta.

b) Fuerzas de larga duración: son las que actúan durante un tiempo comparable o mayor que los tiempos característicos del problema de que se trate. 

Por ejemplo, el peso de una persona es una fuerza que la Tierra ejerce siempre sobre la persona. La fuerza que ejerce un cable que sostiene una lámpara, durará todo el tiempo que la lámpara esté colgando de ese cable. La fuerza que ejerce el cable sobre un teleférico durará mientras ahí esté.

Asimismo, las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden ser exteriores e interiores. 

a)   Fuerzas exteriores: son las que actúan sobre un cuerpo siendo ejercidas por otros cuerpos. 

b)   Fuerzas interiores: son las que una parte de un cuerpo ejerce sobre otra parte de si mismo. 

UNIDADES DE FUERZA

El primer paso para poder cuantificar una magnitud física es establecer una unidad para medirla. 

En el Sistema Internacional  (SI) de unidades la fuerza se mide en newtons (símbolo: N), en el CGS en dinas (símbolo, dyn) y en el sistema técnico en kilopondio (símbolo: kp), siendo un kilopondio lo que comúnmente se llama un kilogramo, un kilogramo fuerza o simplemente un kilo. 

Composición de fuerzas

Cuando dos o más fuerzas actúan sobre un cuerpo, los efectos de cada una de ellas se suman o se restan, dando lugar a una fuerza Resultante.

Representación de las fuerzas

La fuerza es una magnitud vectorial, al igual que la velocidad o la aceleración. Se representa con un vector F. ¿Qué significa esto?

Significa que tiene cuatro componentes:

• El Módulo o intensidad: es una medida cuantitativa de la fuerza. Si la intensidad es un número grande, la fuerza es grande, y si es un número pequeño, la fuerza es pequeña. La unidad que mide la intensidad de una fuerza es el Newton (N).
• La Dirección: es la recta sobre la que se aplicada la fuerza.
• El Sentido: indica hacia dónde se aplica la fuerza. En su misma dirección existen dos sentidos.
• El Punto de Aplicación: es el punto del espacio en que se aplica la fuerza.

Composición de fuerzas o sistema de fuerzas: Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas, el efecto conjunto puede venir representado por una única fuerza que hace el efecto de todas y que se llama Resultante.

Clasificación de los sistemas de fuerza:

*Sistema de fuerzas Colineales: las fuerzas están sobre la misma dirección y sus rectas de acción pasan por los mismos puntos.

a.    en el mismo sentido

b.    en sentido contrario

*Sistema de fuerzas Paralelas: poseen la misma dirección y no tienen punto en común. Si las fuerzas van al mismo sentido la Resultante será la suma de ambas. Si van en sentido contrario será la resta entre ellas

c.     en el mismo sentido

d.    en sentido contrario

*Sistema de fuerzas concurrentes: Son aquellos sistemas en los cuales hay fuerzas con direcciones distintas pero que se cruzan en un punto en común, ya sean sus vectores o sus prolongaciones.

Sistemas de Fuerzas:

Con frecuencia varias fuerzas actúan al mismo tiempo sobre un mismo cuerpo.

Cuando existe más de una fuerza tenemos lo que se denomina un Sistema de Fuerzas. 

Cada una de las fuerzas actuantes recibe el nombre de componente del sistema.

Cuando varias fuerzas actúan sobre un mismo cuerpo, siempre es posible sustituirlas por una única fuerza capaz de producir el mismo efecto. 

Esa única fuerza que reemplaza a todas se denomina fuerza Resultante o simplemente Resultante.

Se llama fuerza equilibrante la fuerza igual y contraria a la resultante.

La resultante de un sistema de fuerzas se puede  representar en forma gráfica, pero también es posible calcular analíticamente (en forma matemática) su valor o módulo.

Para mostrar gráficamente la resultante de un sistema de fuerzas se procede a realizar el método del paralelogramo o si son más de dos fuerzas el método del polígono de fuerzas. 

Par de fuerzas. o momento

Sistema de Fuerzas Concurrentes angulares

Son aquellos sistemas en los cuales hay fuerzas con direcciones distintas pero que se cruzan en un punto determinado, ya sean sus vectores o sus prolongaciones. 

Matemática en Física 

Para hallar analíticamente (en forma matemática)  la resultante  hay que trabajar con las fórmulas de seno, coseno, tangente (funciones trigonométricas) y el Teorema de Pitágoras