Grado 11
  1. Mecánica  1.1. dinámico  1.1.1. Movimiento en una dimensión  1.1.2. Movimiento en dos y tres dimensiones  1.1.3. Desplazamiento y Distancia  1.1.4. Velocidad y rapidez  1.1.5. Aceleración y desaceleración  1.1.6. Análisis gráfico del movimiento  1.1.7. Ecuaciones del movimiento (deducciones avanzadas)  1.1.8. Caída libre y velocidad terminal  1.1.9. Movimiento de proyectiles  1.1.10. Velocidad relativa en una y dos dimensiones  1.1.11. Movimiento de un coche en un plano inclinado  1.2. Dinámica  1.2.1. Leyes del movimiento de Newton y sus aplicaciones  1.2.2. Inercia y la primera ley de Newton  1.2.3. Fuerza y tipos de fuerza  1.2.4. Fricción estática y cinética  1.2.5. Movimiento circular y aceleración centrípeta  1.2.6. Movimiento circular no uniforme  1.2.7. Peralte de carreteras y curvas  1.2.8. Momento e Impulso  1.2.9. Conservación del momento en una y dos dimensiones  1.2.10. Aplicaciones de la Tercera Ley de Newton  1.3. Trabajo, Energía y Potencia  1.3.1. Trabajo realizado por una fuerza constante y variable  1.3.2. Teorema trabajo-energía  1.3.3. Energía cinética y potencial  1.3.4. Energía potencial gravitacional y elástica  1.3.5. Conservación de la energía mecánica  1.3.6. Energía y potencia instantánea  1.3.7. Eficiencia de las máquinas  1.3.8. Trabajo realizado por fuerzas conservativas y no conservativas  1.4. Movimiento rotacional  1.4.1. Torsión y aceleración angular  1.4.2. Equilibrio rotacional  1.4.3. Momento de inercia y sus aplicaciones  1.4.4. Momento angular y su conservación  1.4.5. Energía cinética del movimiento de rodadura y rotación  1.4.6. Teorema del Eje Paralelo y Perpendicular  1.4.7. Dinámica del movimiento rotacional
  2. Fuerza gravitacional  2.1. Gravitación universal  2.1.1. La ley de gravitación universal de Newton  2.1.2. Campo gravitacional y potencial  2.1.3. Cambio en la aceleración debido a la gravedad  2.1.4. Leyes del movimiento planetario de Kepler  2.1.5. Mecánica orbital y satélites  2.1.6. Velocidad de escape y velocidad orbital  2.1.7. Ingravidez y caída libre  2.1.8. Energía potencial gravitacional y energía en órbitas  2.1.9. Agujeros negros y lente gravitacional
  3. Propiedades de la materia  3.1. Mecánica de fluidos  3.1.1. Densidad y presión en líquidos  3.1.2. La teoría de Pascal y sus aplicaciones  3.1.3. Principio de Arquímedes y Flotabilidad  3.1.4. Ecuación de Bernoulli y sus aplicaciones  3.1.5. Ecuación de continuidad y el efecto Venturi  3.1.6. Tensión superficial y capilaridad  3.1.7. Viscosidad y la Ley de Poiseuille  3.1.8. Número de Reynolds y turbulencia  3.2. Elasticidad y deformación  3.2.1. La ley de Hooke y la relación tensión-deformación  3.2.2. Módulo de elasticidad y aplicaciones  3.2.3. Deformación y límite elástico de los sólidos
  4. Física térmica  4.1. Calor y temperatura  4.1.1. Propiedades termométricas y escala de temperatura  4.1.2. Expansión térmica de sólidos, líquidos y gases  4.1.3. Sistema de transferencia de calor  4.1.4. Capacidad calorífica específica y calorimetría  4.1.5. Calor latente y cambio de fase  4.2. Teoría cinética de los gases  4.2.1. Modelo molecular de los gases  4.2.2. Explicación cinética de la temperatura  4.2.3. Ecuación de Gas Ideal y Desviaciones  4.2.4. Camino libre medio y distribución de Maxwell–Boltzmann  4.3. Leyes de la Termodinámica  4.3.1. Zeroth Law y Equilibrio Térmico  4.3.2. Primera Ley y Energía Interna  4.3.3. La Segunda Ley y la Entropía  4.3.4. Ciclo de Carnot y motores térmicos  4.3.5. Refrigeradores y bombas de calor
  5. Ondas y oscilaciones  5.1. Movimiento Armónico Simple  5.1.1. Ecuaciones del MHS  5.1.2. Energía en MAS  5.1.3. Oscilaciones amortiguadas y forzadas  5.1.4. Resonancia y aplicaciones  5.1.5. Péndulo y sistema masa-resorte  5.2. Movimiento ondulatorio  5.2.1. Tipos de ondas mecánicas  5.2.2. Movimiento ondulatorio y transporte de energía  5.2.3. Principio de Superposición y Ondas Estacionarias  5.2.4. Reflexión, Refracción y Difracción  5.2.5. Efecto Doppler en sonido y luz  5.2.6. Pulsaciones e interferencia
  6. Electricidad y Magnetismo  6.1. Electrostática  6.1.1. Carga eléctrica y conservación  6.1.2. La ley de Coulomb y sus aplicaciones  6.1.3. Campo eléctrico y flujo eléctrico  6.1.4. Potencial eléctrico y energía potencial  6.1.5. Capacitancia y energía almacenada en un condensador  6.2. Electricidad Corriente  6.2.1. La ley de Ohm y la resistencia eléctrica  6.2.2. Resistividad y dependencia de la temperatura  6.2.3. Leyes de Kirchhoff y análisis de circuitos  6.2.4. Potencia eléctrica y eficiencia  6.2.5. Combinación de resistencias  6.3. Magnetismo y electromagnetismo  6.3.1. Campos magnéticos y sus fuentes  6.3.2. Fuerza magnética sobre cargas en movimiento  6.3.3. Inducción electromagnética  6.3.4. Leyes de Faraday y Lenz  6.3.5. Inductancia y Transformador  6.3.6. Corriente alterna y sus aplicaciones
  7. Óptica  7.1. Reflexión y Refracción  7.1.1. leyes de reflexión y refracción  7.1.2. Espejos y lentes  7.1.3. Reflexión interna total y fibra óptica  7.2. Óptica de ondas  7.2.1. Interferencia y Difracción  7.2.2. Experimento de la doble rendija de Young  7.2.3. Polarización de la luz
  8. Física Moderna  8.1.1. Efecto fotoeléctrico y la teoría de Einstein  8.1.2. Dualidad onda-partícula  8.1.3. El principio de incertidumbre de Heisenberg  8.1.4. Efecto Compton  8.2. Física Atómica y Nuclear  8.2.1. Modelo atómico y niveles de energía  8.2.2. Desintegración radiactiva y vida media  8.2.3. Fisión y Fusión Nuclear
  9. Electrónica y Comunicación  9.1. Semiconductores  9.1.1. uniones pn y diodo  9.1.2. Transistores y compuertas lógicas  9.1.3. Circuitos Integrados y Aplicaciones  9.2. Sistemas de comunicación  9.2.1. Conceptos básicos de la comunicación analógica y digital  9.2.2. Comunicación Inalámbrica y Óptica  9.2.3. Modulación y Demodulación

Grado 11 → Mecánica → Dinámica ↓


Fuerza y tipos de fuerza


En el estudio de la física, particularmente la rama de la mecánica conocida como dinámica, el concepto de fuerza es fundamental. La fuerza puede considerarse como un empujón o tirón sobre un objeto que puede cambiar su velocidad, dirección o forma. Analizar las fuerzas nos permite entender cómo los objetos se mueven e interactúan entre sí. Echemos un vistazo más profundo al concepto de fuerza, los tipos de fuerzas que encontramos en el mundo físico y cómo se representan y miden.

Entendiendo la fuerza

La fuerza es cualquier interacción que cambia el movimiento de un objeto sin oposición. La fuerza puede cambiar la velocidad de un objeto con masa, es decir, acelerarlo. De manera similar, la fuerza también puede causar que un objeto se deforme o cambie su forma. La forma más simple de entender la fuerza es pensar en ella como un empujón o tirón. La unidad del SI de fuerza es el newton (N). Un newton es la cantidad de fuerza necesaria para darle a una masa de 1 kilogramo una aceleración de 1 m/s².

El concepto de fuerza puede describirse mediante las leyes del movimiento de Newton. La primera ley, también llamada la ley de la inercia, establece que un objeto permanecerá en reposo o en movimiento uniforme a menos que sea afectado por una fuerza. La segunda ley proporciona una descripción cuantitativa de los efectos de la fuerza y se expresa como:

F = m × a

Donde:

  • F es la fuerza aplicada al objeto
  • m es la masa del objeto
  • a es la aceleración generada

Tipos de fuerzas

Las fuerzas pueden clasificarse ampliamente en dos tipos: fuerzas de contacto y fuerzas sin contacto. Cada tipo tiene varias fuerzas específicas que entran en juego en diferentes situaciones físicas.

Fuerza de contacto

Las fuerzas de contacto requieren contacto físico entre dos objetos que interactúan. Algunos tipos comunes de fuerzas de contacto son:

Fuerza de fricción

La fricción es la fuerza que se opone al movimiento relativo de dos superficies en contacto o a la tendencia a tal movimiento. Actúa paralela a la superficie y opuesta a la dirección del movimiento o movimiento intencionado.

caja

Ejemplo: Empujar una caja por el suelo. La fricción entre la caja y el suelo resiste el movimiento.

Fuerza de tensión

La tensión es la fuerza transmitida a través de una cuerda, cable, alambre o hilo cuando es tirada por fuerzas que actúan desde extremos opuestos. La tensión es una fuerza de tracción y siempre actúa a lo largo del largo del cable o cuerda.

Cuerda

Ejemplo: Un juego de tira y afloja en el que cada equipo tira de la cuerda, creando tensión en ella.

Fuerza normal

La fuerza normal es una fuerza de soporte aplicada a un objeto que está en contacto con otro objeto estacionario. Actúa perpendicular a la superficie del objeto.

objeto

Ejemplo: Un libro descansa sobre una mesa. La mesa ejerce una fuerza normal hacia arriba sobre el libro que equilibra su peso.

Fuerza aplicada

La fuerza aplicada es la fuerza aplicada a un objeto por alguien o por otro objeto.

Ejemplo: Para abrir una puerta debes aplicar fuerza con la mano.

Fuerza de resorte

La fuerza de resorte es la fuerza ejercida por un resorte comprimido o estirado sobre cualquier objeto conectado a él. Se describe mediante la ley de Hooke:

F = -k × x

Donde:

  • F es la fuerza ejercida por el resorte
  • k es la constante del resorte, que es una medida de la rigidez del resorte
  • x es el desplazamiento del resorte desde su posición de equilibrio

Ejemplo: Comprimir un lanzador de muelle de juguete antes de soltarlo.

Fuerzas sin contacto

Las fuerzas sin contacto actúan a distancia sin contacto físico directo. Estas fuerzas surgen de los campos creados por objetos. Las fuerzas sin contacto más comunes incluyen:

Fuerza gravitacional

La gravedad es la fuerza de atracción entre dos cuerpos. Es la más débil de las cuatro fuerzas fundamentales, pero es dominante a largas distancias y es responsable del movimiento de los cuerpos celestes. Se dice que la fuerza gravitacional que actúa sobre un objeto en la superficie de la Tierra es igual al peso del objeto y se expresa como:

F = m × g

Donde:

  • F es la fuerza gravitacional
  • m es la masa del objeto
  • g es la aceleración debida a la gravedad, aproximadamente 9.8 m/s²

Fuerza electromagnética

Las fuerzas electromagnéticas surgen de las cargas eléctricas. Esta fuerza incluye tanto las fuerzas eléctricas, que ocurren entre cargas estacionarias, como las fuerzas magnéticas, que surgen de cargas o corrientes en movimiento. Las ecuaciones de Maxwell describen estas fuerzas y cómo interactúan.

Ejemplo: Repulsión entre dos cargas iguales o atracción entre cargas opuestas.

Fuerzas nucleares

Las fuerzas nucleares incluyen las fuerzas fuertes y débiles que actúan a la escala del núcleo atómico. La fuerza nuclear fuerte mantiene unidos a los protones y neutrones dentro del núcleo de un átomo y es la fuerza más fuerte conocida. La fuerza débil es responsable de la desintegración radiactiva y las interacciones de los neutrinos, y actúa a distancias aún más pequeñas.

Fuerza magnética

La fuerza magnética está relacionada con las fuerzas electromagnéticas y actúa sobre las cargas en movimiento. Puede representarse mediante líneas de campo magnético y afecta a los materiales de manera diferente según sus propiedades.

Ejemplo: La fuerza entre los polos de un imán o la aguja de una brújula que se alinea con el campo magnético de la Tierra.

Conclusión

Entender los diferentes tipos de fuerzas en mecánica y cómo actúan sobre los objetos es muy importante. Las fuerzas son responsables del movimiento e interacciones de todos los objetos físicos, desde las partículas más pequeñas hasta los cuerpos celestes más grandes. Al estudiar las fuerzas, obtenemos información importante sobre el funcionamiento del mundo natural y los principios fundamentales que rigen todo en el universo.


Grado 11 → 1.2.3


U
username
0%
completado en Grado 11

← Anterior (1.2.2)
Inercia y la primera ley de Newton
Siguiente (1.2.4) →
Fricción estática y cinética

Comentarios 



Fuerza y tipos de fuerza

https://www.physicsflow.com/g11/1.2.3?pfal=es