Hay muchos tipos diferentes de fuerzas que gobiernan el mundo que nos rodea. Mantienen unidos los átomos que hacen que todo lo que nos rodea, mantengan a nuestro planeta en órbita alrededor del Sol y evitan que nuestra atmósfera salga volando hacia el espacio profundo.
Las fuerzas se pueden dividir en dos categorías: contacto y no contacto . Ejemplos de fuerzas sin contacto son el magnetismo y la gravedad. Ejemplos de fuerzas de contacto son la fricción y el empuje hacia arriba.
La unidad de fuerza, el newton, lleva el nombre del científico inglés Sir Isaac Newton. Newton es conocido como uno de los científicos más influyentes de la historia. Aunque la historia sobre Newton y la caída de la manzana probablemente no sea cierta, fue el primer científico en describir matemáticamente la fuerza gravitacional. Además de su trabajo sobre la fuerza y el movimiento, Newton también hizo grandes contribuciones a la óptica, las matemáticas y la biología.
Las fuerzas son cantidades vectoriales , lo que significa que tienen una magnitud y una dirección. Podemos mostrar fuerzas dibujando diagramas de fuerza. Con los diagramas de fuerza usamos flechas para mostrar fuerzas. La dirección en la que apunta la flecha muestra la dirección en la que actúa la fuerza. La longitud de la flecha muestra el tamaño de la fuerza. También es útil etiquetar la flecha con el nombre de la fuerza y su tamaño en newtons (N). Storyboard That puede usar fácilmente para producir diagramas de fuerza rápidos y claros para una variedad de situaciones diferentes.
Podemos describir las fuerzas como equilibradas o desequilibradas. Las fuerzas equilibradas ocurren cuando las fuerzas son iguales y opuestas. Cuando las fuerzas están equilibradas, los objetos permanecen estacionarios (si ya estaban estacionados) o continúan viajando a una velocidad constante. Cuando las fuerzas están desequilibradas, un objeto comenzará a moverse si estaba estacionario. Si el objeto ya estaba en movimiento, cambiará la velocidad o la dirección. En el primer ejemplo a continuación, el avión continuaría viajando en vuelo constante a una velocidad constante. Esto se debe a que la elevación tiene la misma magnitud, pero actúa en una dirección opuesta al peso.
La fuerza total que actúa sobre un objeto se conoce como la fuerza resultante . En el ejemplo del avión de arriba, el ejemplo de 'fuerzas equilibradas' no tiene fuerza resultante. En el ejemplo de "fuerzas desequilibradas", el levantamiento y el peso están equilibrados, pero el empuje es una fuerza mayor que el arrastre. Por lo tanto, habrá una fuerza resultante en la dirección del empuje.
Es útil dar un contexto cuando se habla de fuerzas. Las fuerzas en sí mismas pueden ser una idea bastante abstracta. Todos sus estudiantes habrán experimentado fuerzas en sus vidas cotidianas. Explicar las fuerzas en un contexto familiar, como un viaje en automóvil o un paseo en bicicleta, puede ayudar realmente a los estudiantes a comprender. Para desafiar a sus alumnos, bríndeles un contexto desconocido y complicado, como el espacio. Pida a los alumnos que observen la fuerza en los diferentes puntos del viaje de un astronauta al espacio y al hogar nuevamente.
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