Fuerza y movimiento – Sesión 9

Imagina que estás en una fiesta de cumpleaños. Hay globos de colores por todas partes. Agarras uno de esos globos y lo inflas. Pero en lugar de atar el globo, lo soltaste. El globo se mueve por la habitación en todo tipo de direcciones diferentes. Pero espera un minuto. ¿Porque hace eso?.

Dentro del globo inflado, el aire está comprimido y compactado. Cuando lo sueltas, el aire sale del globo muy rápido. El aire que sale del globo lo empuja hacia adelante. Este empuje se llama fuerza de empuje. El empuje es como un gran empujón que ayuda a que las cosas se muevan.

Imagínese un cohete parado en su plataforma de lanzamiento. Se está preparando para su viaje. Se están revisando todos sus sistemas. Está cargado con el combustible necesario para su viaje. Cuando los motores se encienden, comienzan a quemar el combustible del cohete. Este proceso libera una enorme cantidad de energía en forma de calor y luz.

La luz intensa es el fuego que vemos. El humo son los gases de escape y otros subproductos del combustible quemado. El rugido es el sonido de toda esa energía siendo liberada. Este evento brillante y ruidoso no es simplemente una exhibición. Hay una razón importante detrás.

También se produce una gran cantidad de gas caliente debido a la quema de combustible. Este gas está bajo mucha presión porque hay mucha cantidad en un espacio confinado. El gas necesita escapar. Este gas se escapa por las toberas del cohete. A medida que el gas sale disparado hacia abajo a gran speed, ejerce una fuerza igual y opuesta sobre el cohete. Esta fuerza opuesta empuja el cohete hacia arriba. El movimiento ascendente del cohete debido a esto se llama empuje.

Cuando un avión se prepara para volar, necesita un empujón para avanzar. Este empuje se llama fuerza de empuje. Los aviones con motores a reacción crean este empuje aspirando aire, mezclándolo con combustible y encendiéndolo. Esto produce una fuerte ráfaga de aire que sale por detrás del motor. Esto impulsa el avión hacia adelante.

Por otro lado, los aviones con hélices consiguen empuje girando rápidamente las hélices. A medida que estas hélices giran, empujan el aire hacia atrás. Esta actividad de empujar el aire hacia atrás proporciona un movimiento hacia adelante al avión. También podemos decir que empujar el aire hacia atrás produce empuje en dirección hacia adelante.

La fuerza de contacto se refiere a cualquier fuerza que surge debido a la interacción entre dos objects cuando están en contacto directo. Las fuerzas de contacto actúan únicamente cuando dos sistemas que interactúan se tocan físicamente entre sí. Hay varios tipos de fuerzas de contacto. ¿Puedes dar algún ejemplo de fuerza de contacto?.

Bueno, la fricción es un ejemplo de fuerza de contacto. Sabemos que la fricción es una fuerza que resiste el movimiento de un object. Por ejemplo, supongamos que una pelota se mueve en el suelo. Después de un tiempo la pelota deja de moverse. Esto se debe a que la fuerza de fricción entre la pelota y el suelo actúa contra el movimiento de la pelota. Provoca que la pelota se detenga. Esta fuerza de fricción sólo se produce cuando la pelota está en contacto con el suelo. Podemos decir que la fricción es una fuerza de contacto.

La fuerza de arrastre también es un ejemplo de fuerza de contacto. Por ejemplo, cuando vas en bicicleta, el aire intenta empujarte hacia atrás. Este empuje del aire contra tu movimiento se llama fuerza de arrastre. Hay un contacto físico entre el aire y tu cuerpo. Podemos llamar a esta fuerza de arrastre fuerza de contacto.

Digamos que estás jugando al fútbol. Cuando pateas la pelota, esta se mueve hacia adelante. Esto se debe a la fuerza. Esta fuerza se produce debido al contacto físico entre el pie que patea y la pelota. Así que también podemos llamar a esta fuerza fuerza de contacto.

¿Puedes mencionar alguna fuerza que no implique ningún contacto físico entre los dos objects? O en palabras simples, ¿hay alguna fuerza que no sea una fuerza de contacto? La fuerza de gravity no es una fuerza de contacto. Como sabemos, la gravity se debe a la mass de un object. Por ejemplo, la Luna gira alrededor de la Tierra debido a la fuerza de la gravity. No hay contacto físico entre la luna y la tierra. Sin embargo, la fuerza de gravity de la Tierra actúa sobre la Luna.

La fuerza resultante es la suma de dos o más fuerzas que actúan sobre un cuerpo. La fuerza resultante depende de la dirección en la que se aplica la fuerza. Imagina que quieres mover la mesa de un lugar a otro. Tú y tu amigo aplican fuerza para empujar la mesa. La mesa se moverá más fácilmente que si la mueves sola. Ambos están aplicando fuerza en una dirección similar. Así que tu fuerza y la fuerza de tu amigo se suman. Como resultado, la fuerza resultante se vuelve mayor que las fuerzas individuales.

Ahora imagina que ambos están empujando la mesa desde lados opuestos y en direcciones opuestas. ¿La mesa se moverá rápido? No, la mesa no se moverá en este caso. Sin duda, ambos estáis ejerciendo fuerza. Ambos están aplicando fuerza en direcciones opuestas entre sí. Estas dos fuerzas iguales en dirección opuesta se cancelan entre sí. Como resultado, la fuerza resultante es cero.