Fuerzas Fundamentales, Coeficientes de Rozamiento, Tipos de Apoyos y Reacciones

Fuerzas Fundamentales, Coeficientes de Rozamiento, Tipos de Apoyos y Reacciones

Valencia Ramos Edison Ariel

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo

Riobamba, Ecuador variel58@hotmail.com

Abstract—En la actualidad, el estudio de las fuerzas las cuales rigen a todo lo que nos rodea, es algo muy importante debido a que para poder comprender algunos de los fenómenos que transcurren incluso en un día a día normal debemos tener conocimientos de la física, para un estudio más riguroso, es importante conocer los factores que intervienen en dichos fenómenos, en este caso, específicamente los tipos de fuerzas, las superficies de rozamiento, apoyos y reacciones que pueden producirse y que intervienen en dichos fenómenos.

Por lo cual en el presente trabajo investigativo se pretende dar a conocer de manera un tanto resumida lo que son dichas  fuerzas, coeficientes de rozamiento  y reacciones.

        I.        INTRODUCCIÓN

La física es uno de los grandes pilares de las ciencias, fundamental para el conocimiento y entendimiento de todo lo que nos rodea, así como también una de las ciencias duras y más antiguas de la historia. Dentro de esta ciencia, antiguamente se consideraron 4 fuerzas fundamentales: tierra, aire, agua y fuego, pero mucho tiempo ha pasado desde aquel entonces, mucho se ha avanzado en la materia y hoy, son otras las que se consideran como fundamentales.

Hasta la fecha la ciencia tiene identificadas cuatro “fuerzas fundamentales” que rigen todas las leyes del universo conocidas: la gravedad, la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la nuclear débil. Cualquier fuerza que usted observe es sólo una combinación de ellas, por eso se les llama “fundamentales”. No son ejercidas por “nadie” en particular; son parte del diseño mismo de nuestro universo. Un diseño bastante extraño, como podremos ver en esta columna.

Para entender el papel de cada una de estas fuerzas, tratemos de ver dónde están actuando en este preciso momento en que usted lee este texto: la gravedad lo está empujando al suelo evitando que salga disparado hacia el espacio; la fuerza electromagnética permite que exista la luz con la que puede leer este texto, prender su computador e incluso transmitir en sus neuronas la información de estas palabras; la fuerza nuclear fuerte es la responsable de que los átomos de todas sus células permanezcan unidos y su cuerpo no se disperse por cualquier parte; y por último, la fuerza nuclear débil, que actúa sólo entre partículas elementales, hace posible que el Sol y las estrellas produzcan luz y energía, mediando reacciones de desintegración radiactiva.

Ahora, si bien se habla de dichas fuerzas fundamentales, también nos encontraremos con otro tipo de fuerzas las cuales también intervienen en el estudio del movimiento de los cuerpos como por ejemplo las fuerzas de rozamiento, las cuales describen los factores de los que depende la fuerza de rozamiento. Fueron enunciadas por Guillaume Amontons (1663-1705) y Charles Agustín de Coulomb (1736-1806) y establecen que La fuerza de rozamiento entre dos cuerpos es proporcional a la fuerza normal que ejerce un cuerpo sobre el otro.

Así pues no podemos dejas de lado la serie de tipos de apoyos y reacciones que dichas fuerzas generaran en los cuerpos, para así estudiar el comportamiento de los mismos, los apoyos son los puntos a través de los cuales los cuerpos rígidos se fijan. A través de los apoyos también se transmiten las reacciones, que son fuerzas opuestas a las ejercidas por el cuerpo rígido y que anulan a las fuerzas que ejerce el cuerpo, permitiendo así que el mismo se encuentre en equilibrio.

II. DESARROLLO DE CONTENIDOS

1. Fuerzas Fundamentales

Las fuerzas fundamentales, también conocidas como fuerzas del universo, son resultado de una serie de estudios y experimentos científicos los cuales se han realizado desde los tiempos de la aparición de famosos físicos como Newton o Einstein, hasta el presente, lo cual ha desembocado en una teoría conocida como “modelo estándar”, la cual se podría decir es una teoría refutada la cual describe con gran certeza los constituyentes fundamentales de la materia, las partículas y las fuerzas que influyen en las mismas.

Pero en la actualidad infinidad de físicos mencionan que: “lamentablemente, que este “modelo estándar” al que hemos llegado es bastante feo, A diferencia de la relatividad de Einstein, que explica fenómenos macroscópicos con increíble precisión y elegancia (fórmulas y razonamientos simples), el modelo cuántico carece de belleza y simpleza matemática” Otto Renier, Carlos(Portal Astronómico,2014)

[pic 1]Fig.1 Acelerador de partículas creado utilizando los fundamentos  de la teoría del “modelo estándar” [1].

Dicho esto a continuación se enlista las denominadas fuerzas fundamentales:

1. Fuerza de Gravedad (gravitatoria)

 Fue al famoso físico inglés, Isaac Newton, a quien se le atribuyo el descubrimiento de dicha ley puesto que entre los años 1665 y 1666 elaboro los estudios los cuales serían los pilares fundamentales para la creación de dicha ley, estos estudios los logro llevar a cabo basándose en las leyes de Kepler y así también en los estudios que había realizado galileo en su época, de esta manera se puede citar el concepto científico de lo que hoy conocemos como ley gravitatoria:

Esta es una fuerza puramente atractiva, ya que dos cuerpos con masa siempre tienden a atraerse por la fuerza de gravedad, a diferencia de otras fuerzas en las que también se pueden rechazar los objetos. Esta fuerza es la que mantiene a los planetas orbitando y girando alrededor del Sol, así como también por ejemplo a nuestro satélite natural, la Luna, que orbita alrededor de la Tierra. El gran Albert Einstein clarificó el concepto que teníamos de la fuerza de gravedad en su teoría general de la relatividad, como la curvatura del espacio-tiempo causada alrededor de cualquier objeto que tuviera masa. [2]

...