Fuerza resultante — Educación física, 14–17 años
Varios empujes y tirones pueden actuar a la vez sobre un objeto. La fuerza resultante es su efecto combinado e indica si cambiará el movimiento del objeto.
Sumar fuerzas
Una fuerza es un empuje o un tirón con tamaño y dirección. Cuando varias fuerzas actúan sobre el mismo objeto, se combinan como flechas: en la misma dirección se suman y en direcciones opuestas se restan. La flecha final es la fuerza resultante y determina la aceleración.
¿Por qué usar una sola fuerza?
Un objeto puede ser atraído por la gravedad, empujado por una superficie y frenado por el rozamiento al mismo tiempo. Es importante enumerar todas las fuerzas, pero predecir el movimiento resulta más claro al hallar su efecto combinado. Las leyes de Newton surgieron para relacionar fuerzas medidas con cambios en el movimiento.
Dos personas tiran de una caja
Una persona tira de una caja hacia la derecha con 50 N y otra hacia la izquierda con 30 N. Tomando la derecha como sentido positivo, la resultante es 50 − 30 = 20 N hacia la derecha. Si la masa es de 10 kg, la segunda ley de Newton da: aceleración = 20 ÷ 10 = 2 m/s² hacia la derecha.
Equilibrado no significa sin fuerzas
A menudo se dice que no actúan fuerzas cuando un objeto está quieto. Parece lógico porque no se ve ningún cambio, pero fuerzas opuestas pueden anularse. Sobre un libro en una mesa actúan la gravedad hacia abajo y la fuerza de apoyo hacia arriba; la resultante es cero y también la aceleración.
Diseñar estructuras seguras
Los ingenieros dibujan diagramas de fuerzas al diseñar puentes, ascensores, bicicletas y edificios. Comprueban si las cargas están equilibradas y si los materiales soportan las mayores fuerzas resultantes, incluidas las del viento o una frenada brusca. El mismo razonamiento explica por qué un cinturón debe ejercer fuerza en un choque.
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