FUERZA:

La fuerza es la capacidad para realizar un trabajo físico o un movimiento, así como también la potencia o esfuerzo para sostener un cuerpo o resistir un empuje. Los efectos que puede tener una fuerza son que un cuerpo se deforme (por ejemplo, si apretamos o estiramos un trozo de goma de mascar); que un cuerpo permanezca en reposo (por ejemplo, para mantener estirado un puente, hay que hacer fuerza sobre él), y que cambie su estado de movimiento (ya sea cuando el objeto este estático, o acelerarlo o frenarlo cuando se esté moviendo).

En el campo de la física, la fuerza es una magnitud vectorial, y es toda causa capaz de cambiar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo. La fuerza que actúa sobre un objeto de masa m es igual a la variación del momento lineal (o cantidad de movimiento) de dicho objeto respecto del tiempo. La unidad de fuerza en el Sistema Internacional (SI) es el newton, de símbolo N. El concepto de fuerza se suele explicar matemáticamente en términos de las tres leyes del movimiento de Newton.

En una fuerza pueden tenerse en cuenta diferentes rasgos determinantes: el punto de aplicación (punto del cuerpo sobre el que se ejerce la fuerza); la dirección (recta sobre la que la fuerza induce a moverse al cuerpo); el sentido (orientación de la fuerza) y la intensidad (medida de la fuerza respecto a una unitaria establecida).

Existen dos tipos de fuerzas; las que actúan por contacto, en donde el cuerpo que ejerce la fuerza está en contacto directo con el cuerpo sobre el que esta se aplica, por ejemplo: lanzar una piedra, tirar de una cuerda, etc. Y las que actúan a distancia, aquí el cuerpo el cuerpo que ejerce la fuerza no está en contacto con el cuerpo sobre el que esta se aplica, ejemplo: la fuerza de atracción magnética, la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos, etc.

MASA:

La palabra masa se origina del latín mass, y presenta diferentes definiciones. En la cienciase le conoce como la cantidad de materia que posee un cuerpo, es una de las propiedades físicas y fundamentales de la materia. El Sistema Internacional de Unidades, le asignó el kilogramo (Kg) como su unidad.

En el campo de la física, es una medida cuantitativa de la inercia, es la oposición o resistencia de un cuerpo a un cambio en su velocidad o la posición sobre la aplicación de una fuerza. Cuanto mayor sea la masa de un cuerpo, menor será el cambio originado por una fuerza aplicada. Cabe resaltar, que la masa no es lo mismo que el peso, éste último varía según la posición de la masa en relación con la Tierra, pero es proporcional a la masa; dos masas iguales situadas en el mismo punto de un campo gravitatorio tienen el mismo peso.

En la electricidad, la masa es conocida como una cubierta metálica y soporte de un aparato eléctrico que está conectado con uno de los polos de la fuente de corriente, normalmente la masa está conectada a la tierra.

Por otro lado, la masa en términos de cocina es una mezcla espesa y blanda, elaborada principalmente por harina y agua, además de aceite, mantequilla, leche u otros ingredientes que son empleados en la preparación de panes, pizzas, pasteles, tortas, entre otros.

Otro concepto de masa a nivel social es agrupación numerosa de personas, animales o cosas que forman un todo o una gran multitud. Ejemplo: la televisión es un medio de comunicación de masas.

EJEMPLOS:

Masa de los planetas del sistema solar

Mercurio (planeta): 3, 302 x 10ˆ23 kg

Venus (planeta): 4, 8685 x 10ˆ24 kg.

Tierra (planeta): 5, 9736 x 10ˆ24 kg.

Marte (planeta): 6, 4185 x 10ˆ23 kg.

Júpiter (planeta): 1, 899 x 10ˆ27 kg

Saturno (planeta): 5, 6846 x 10ˆ26 kg.  

Urano (planeta): 8, 6832 x 10ˆ25 kg.

Neptuno (planeta): 1, 0243 x 10ˆ26 kg.

Plutón (planeta enano): 1, 305 +/- 0, 0007 x 10ˆ22 kg.

CAÍDA LIBRE

En la caída libre un objeto cae verticalmente desde cierta altura H despreciando cualquier tipo de rozamiento con el aire o cualquier otro obstáculo. Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v.) en el que la aceleración coincide con el valor de la gravedad. En la superficie de la Tierra, la aceleración de la gravedad se puede considerar constante, dirigida hacia abajo, se designa por la letra g y su valor es de 9'8m/s2 (a veces se aproxima por 10 m/s2). 

Para estudiar el movimiento de caída libre normalmente utilizaremos un sistema de referencia cuyo origen de coordenadas se encuentra en el pie de la vertical del punto desde el que soltamos el cuerpo y consideraremos el sentido positivo del eje y apuntando hacia arriba, tal y como puede verse en la figura:

Con todo esto nos quedaría:

v0=0; y0=H; a=−g

• y: La posición final del cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m)
• v: La velocidad final del cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro  (m/s)
• a: La aceleración del cuerpo durante el movimiento. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro por segundo al cuadrado(m/s2).
• t: Intervalo de tiempo durante el cual se produce el movimiento. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el segundo (s)
• H: La altura desde la que se deja caer el cuerpo. Se trata de una medida de longitud y por tanto se mide en metros.
• g: El valor de la aceleración de la gravedad que, en la superficie terrestre puede considerarse igual a 9.8 m/s2

TIRO VERTICAL

La noción de tiro vertical aparece en el campo de la física. Se trata de un movimiento rectilíneo uniforme variado, también conocido como MRUV. En un tiro vertical, la velocidad cambia y existe una aceleración que está dada por la acción de la gravedad.

El tiro vertical, cuya dirección puede ser descendente o ascendente, tiene una velocidad inicial que resulta diferente a cero. El cuerpo en cuestión se lanza hacia arriba, impulsado con una cierta velocidad. Luego regresa al punto de partida con la misma velocidad, aunque en un sentido contrario al que tenía en el momento del lanzamiento.  

Puede decirse, de este modo, que el cuerpo lanzado en un tiro vertical sube y luego baja, regresando al punto de partida. Cuando el cuerpo alcanzó la altura máxima, la velocidad resulta nula. En ese instante, el cuerpo deja de subir e inicia su descenso. El tiempo que el cuerpo demora en llegar a la altura máxima resulta idéntico al tiempo que tarda en volver a su punto de partida.

 Un ejemplo de tiro vertical se produce cuando tomamos una pelota de tenis con una mano y la lanzamos hacia arriba en línea recta. Dicha pelota subirá durante una breve fracción de tiempo, llegará a su altura máxima y luego descenderá, volviendo a nuestra mano. En la práctica, de todos modos, el tiro vertical puede resultar complicado de realizar ya que el lanzamiento puede no ser recto, el viento puede influir en la pelota, etc.

EJEMPLO

El lanzamiento de un cohete propulsado con combustibles

Arrojar una piedra en un pozo, aplicando fuerza con el brazo para que llegue más rápido.

Una persona que baja las escaleras a saltos, se impulsa primero hacia arriba

Una flecha disparada hacia arriba

Una pelota lanzada hacia arriba

Un balón de baloncesto al botarse es lanzado primero hacia abajo, para hacerlo rebotar

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME ACELERADO (M.R.U.A)

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v), es un movimiento rectilíneo con aceleración constante, y distinta de cero. 

Encontrar el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) en tu día a día es bastante común. Un objeto que dejas caer y no encuentra ningún obstáculo en su camino (caída libre) ó un esquiador que desciende una cuesta justo antes de llegar a la zona de salto, son buenos ejemplos de ello. El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) es también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v) y cumple las siguientes propiedades:

• La trayectoria es una línea recta y por tanto, la aceleración normal es cero
• La velocidad instantánea cambia su módulo de manera uniforme: aumenta o disminuye en la misma cantidad por cada unidad de tiempo. Esto implica el siguiente punto
• La aceleración tangencial es constante. Por ello la aceleración media coincide con la aceleración instantánea para cualquier periodo estudiado (a=am )
• 

En este movimiento el objeto siempre se desplaza con una componente horizontal de aceleración en en (ax) constante; por lo tanto sus características principales son:
1. La aceleración siempre es constante.
2. La velocidad se incrementa en la misma proporción por cada intervalo de tiempo.
3. La rapidez y la velocidad media son iguales.
4. El espacio recorrido en un intervalo de tiempo siempre es mayor que en el intervalo anterior.

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (M.R.U):

Un Movimiento Rectilíneo Uniforme es un fenómeno en que se juntan tres variables para escribir un desplazamiento constante, en una línea recta indeformable y sin ningún tipo de aceleración. El MRU en siglas (Movimiento Rectilíneo Uniforme) es una de las formas de desplazamiento que se ven de primero en la educación básica diversifica en la materia de física, pues es el más simple de los movimientos y su cálculo depende de variables cuya detonación es constante también. La Gráfica muestra como la relación del tiempo con la distancia (expresada en metros) es creciente, mientras que la velocidad se mantiene constante en el tiempo ya que de lo contrario dejaría de ser uniforme y la aceleración estaría presente en la gráfica.

Las fórmulas que se aprenden para calcular el Movimiento Rectilíneo Uniforme son sencillas, aplicando variables dadas a fin de calcular por medio del despeje cada una de ellas en relación a la otra. A continuación las explicaremos:

– La Distancia (D) que es recorrida se calcula multiplicando la Velocidad (V) la cual debemos recordar que siempre s constante con el Tiempo (T)que lleva el recorrido quedando de la siguiente manera D = V * T.

– Para el Tiempo (T) dividimos la Distancia (D) entre la Velocidad (V) obteniendo T = D / V.

– La Velocidad (V) es también obtenida bajo el mismo precepto V = D / T.

El sistema de simbología con el proceso de despeje también se anula quedando las unidades correspondientes para cada magnitud, siempre debe ser así, se debe tener cuidado con no presentar la respuesta del examen con una unidad diferente a la establecida para cada una pues la no existiría correspondencia con los datos y las unidades. El Movimiento Rectilíneo Uniforme es una situación ideal, en la que no existen agentes que perturben la condición de este, si los existen cambiarían la metodología para ser aplicados, así lo afirma Isaac Newtonen las leyes de física que hasta la actualidad se mantienen vigentes en los campos en los que es estudiado el MRU y los que complementan la teoría. La representación gráfica de la distancia recorrida en función del tiempo da lugar a una recta cuya pendiente se corresponde con la velocidad.

¨ACELERACIÓN¨

Aceleración para el campo de la física es una magnitud vectorial que sirve para expresar la manera en la que un cuerpo altera la velocidad que lleva en una determinada trayectoria de manera ascendente. La aceleración está dispuesta según la física como la fuerza entre el peso (masa del cuero) y el sistema internacional de unidades dispone una para esta variable física, m/s^2. Isaac Newton, padre de la física y la mecánica en su obra nos indica que la aceleración está dispuesta por la fuerza que el objeto lleva consigo en el recorrido que describe, la aceleración se aprecia cuando la partícula experimenta un aumento de la velocidad en la misma dirección en la que va pues, si altera su curso, la aceleración no será uniforme y el caso en el que cambie la orientación este objeto desacelerara. 

La aceleración se relaciona con el tiempo y la para desarrollar varios tipos de esta y a su vez son variables las cuales son aplicadas en distintos campos de estudio. La aceleración tangencial, nos indica la velocidad que está tomando el cuerpo en movimiento respecto al tiempo, ejemplo, si un automóvil acelera a 2 m/s se sabe que en 5 s llevara recorrido 10 m. La aceleración normal o centrípeta es un fenómeno en que el objeto describe un círculo, hacemos la relación con el radio de una circunferencia pues la velocidad aunque es creciente no es rectilínea. La aceleración media por su parte es una relación en promedio de los aumentos de velocidad de un cuerpo en el tiempo, a diferencia de la tangencial, la aceleración media comprende un estudio de aceleraciones, tanto positivas como negativas, esto es útil al momento de determinar trayectorias y tiempo en el que se estima llegar al destino preseleccionado. La aceleración de gravedad es la velocidad con la que son atraídos los cuerpos a la superficie terrestre. Siempre se expresa en 9.8m/s^2