Fuerzas y vectores

La física clásica define la fuerza como toda causa capaz de deformar un objeto y/o cambiar su estado de movimiento o reposo, esto es, hacer pasar un objeto del reposo al movimiento, del movimiento al reposo, o cambiar las cualidades de ese movimiento, su magnitud y/o dirección y/o sentido, características, como veremos, propias de los vectores. Las fuerzas se miden con unos aparatos denominados dinamómetros, los cuáles nos proporcionan la magnitud de la fuerza en unas unidades especiales, propias de esta magnitud, que son: Newton [N] unidad de fuerza en el Sistema Internacional (SI), los kilopondios [kp] o kilogramos-fuerza [kgf] y las dinas [din]. Para poder hacer comparables las medidas dadas en unas y otras unidades, debemos conocer cuáles son los factores de conversión entre unas y otras, baste recordar que:

1 kp = 1 kgf = 9,8 N

1 N = 105 din

Como ya se ha dicho, las fuerzas son magnitudes vectoriales, vectores, que, a diferencia de las magnitudes escalares, escalares, no se caracterizan exclusivamente por un número (la temperatura, la masa, la energía, el volumen, son escalares). Los vectores son segmentos orientados (coloquialmente flechas) y se caracterizan por su módulo o intensidad (la magnitud del segmento), su dirección (la de la recta que lo contiene) y el sentido (dado por el rayo o semirrecta que parte del punto de aplicación del vector y tiene su extremo opuesto en la punta de la flecha) y con ellos se pueden realizar diversas operaciones matemáticas: sumas, productos, derivadas…

Nos interesa aquí especialmente la suma vectorial, para cuya realización pueden aplicarse tres métodos: el analítico, el del paralelogramo y el del triángulo o poligonal. Para ilustrar las posibilidades

La energía y su transformación

Sabemos por la física que la energía es la capacidad de producir trabajo, que este se define, en su forma más general como el producto de la fuerza por la distancia, que la potencia es el trabajo realizado en la unidad de tiempo, que el rendimiento de una máquina puede definirse como el cociente entre la potencia útil y la consumida, conocemos expresiones, fórmulas, unidades, hemos trabajado con el principio de conservación de la energía, empiezan a sonarnos conceptos relacionados con las máquinas térmicas y eléctricas (más adelante veremos cómo trabajan las máquinas neumáticas)... Bien, pues sírvanos todo ello como exordio de esta magnífica infografía realizada por Jmvilchez sobre transferencias energéticas. En ella podemos encontrar un repaso de trigonometría, la descripción vectorial de las fuerzas y su composición (suma) y descomposición en los ejes cartesiano, definición de energía, tipos, intercambios energéticos, trabajo, efectos del calor, máquinas térmicas, etc. Para ti: