FUERZA

 FUERZA 

En física, la fuerza es una magnitud vectorial que mide la razón de cambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No deben confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de la fuerza es el newton que se representa con el símbolo N, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su aportación a la física, especialmente a la mecánica clásica. El newton es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades que se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s² a un objeto de 1 kg de masa.

CARACTERÍSTICAS DE UNA FUERZA

Punto de Aplicación: Es el lugar concreto sobre el cual actúa la fuerza. 

Módulo o Magnitud: Indica el valor numérico de la fuerza en Newton.

Dirección: es la recta a lo largo de la cual se aplica la fuerza.

Sentido: Dirección de la fuerza 

DIFERENTES  MEDIDORES 

Dinamómetro: es un instrumento utilizado para medir fuerza y calcular peso.El dinamómetro tradicional fue inventado por Isaac newton.

DINAMÓMETRO CON CÉLULA DINAMOMÉTRICA EXTERNA COMBINADA PARA FUERZAS DE TRACCIÓN Y DE COMPRESIÓN:  Destaca por su alta precisión y sus rangos máximos de fuerza de hasta 50.000 N (según el modelo). Así tendrá la posibilidad de medir la fuerza de presión en una prensa o la fuerza de tracción de una hidráulica de forma sencilla y precisa.

PCE – FM50 Ó PCE – FM200: Medidor de fuerza controlado por microprocesador con lectura rápida y precisa . Se caracteriza por alimentarse de baterías o un adaptador.

COMPROBADOR DE FUERZA DE FIJACIÓN: Mide la fuerza de adhesión de recubrimientos en metales, maderas, hormigón y otros sustratos masivos.

Fuerza y tipos de contracción muscular

La producción de fuerza está basada en las posibilidades de contracción de la musculatura esquelética. Dicha contracción se genera en virtud de la coordinación de las moléculas proteicas contráctiles de actina y miosina dentro de las unidades morfofuncionales descritas en las fibras musculares (sarcómeras). Sin embargo, la relación existente entre la tensión muscular generada y la resistencia a vencer, van a determinar diferentes formas de contracción o producción de fuerza. Estos tipos de contracción diferenciados van a dar como resultado los siguientes tipos de fuerzas: 

Fuerza estática

Es aquella que se produce como resultado de una contracción isométrica, en la cual, se genera un aumento de la tensión en los elementos contráctiles sin detectarse cambio de longitud en la estructura muscular. Es decir, se produce una tensión estática en la que no existe trabajo físico, ya que el producto de la fuerza por la distancia recorrida es nulo. En este caso, la resistencia externa y la fuerza interna producida poseen la misma magnitud, siendo la resultante de ambas fuerzas en oposición igual a cero. Esta manifestación de fuerza requiere un cuidado extremo en su práctica dadas las repercusiones cardiovasculares que conlleva en esfuerzos máximos.

Fuerza dinámica

Es aquella que se produce como resultado de una contracción isotónica o anisométrica, en la cual, se genera un aumento de la tensión en los elementos contráctiles y un cambio de longitud en la estructura muscular, que puede ser en acortamiento, dando como resultado la llamada fuerza dinámico concéntrica, en la cual, la fuerza muscular interna supera la resistencia a vencer; o tensión en alargamiento de las fibras musculares, que supondría la llamada fuerza dinámico excéntrica donde la fuerza externa a vencer es superior a la tensión interna generada.

Tipos de fuerza

Son numerosas y variadas las clasificaciones que se hacen de esta cualidad. Nosotros vamos a utilizar una de las más sencillas, según las aplicaciones más corrientes de esta cualidad: 

• FUERZA RESISTENCIA
• FUERZA VELOCIDAD O POTENCIA 
• FUERZA ABSOLUTA O MÁXIMA 

FUERZA RESISTENCIA: que consiste en aplicar una fuerza durante un tiempo lo más prolongado posible. La resistencia a vencer es baja, lo que nos permite trabajar durante un tiempo prolongado. Es el caso por ejemplo del remo, de la subida a un monte, del ciclismo (subida de puertos, sprints largos) y como puede observarse este tipo de cualidad está muy relacionada con la RESISTENCIA. 

FUERZA VELOCIDAD O POTENCIA: Lo que se pretende es aplicar una fuerza en el menor tiempo posible. Normalmente se trata de imprimir una aceleración máxima a la masa que opone la resistencia, porque de ella va a depender la velocidad inicial que alcance dicha masa. Es el caso de los lanzamientos, saltos, sprints, etc  puede observarse a su vez la gran relación que existe entre la POTENCIA y la VELOCIDAD. 

Gracias a una máxima aceleración en un mínimo espacio de tiempo el futbolista consigue que el balón alcance velocidades superiores a los 120 Km/h., siendo similares las velocidades del balón de balonmano en un disparo a puerta o del de voleibol en un remate. 

FUERZA ABSOLUTA: o fuerza máxima, en la que como su nombre indica se trata de aplicar la mayor cantidad de fuerza posible, en su caso: VENCER UNA RESISTENCIA LO MAS GRANDE POSIBLE. Es el concepto más utilizado para hablar de fuerza: levantar la mayor cantidad posible de kilos (levantamiento de piedra, halterofilia...).

LEYES DE NEWTON

LEYES DE NEWTON 

Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton,​ son tres principios a partir de los cuales se explican una gran parte de los problemas planteados en mecánica clásica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos, que revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo.

Ley de la Inercia

Todo cuerpo continúa en su estado de reposo (velocidad nula) o de movimiento uniforme en línea recta a menos que sea forzado a cambiar su estado por fuerzas externas (rozamiento, fricción, impulso, tirón, etc.)

“A mayor masa, mayor inercia”

La materia es inerte: por sí misma no puede modificar su estado de reposo o movimiento. Esto constituye una definición de la fuerza como causa de las variaciones de velocidad de los cuerpos e introduce en física el concepto de sistema de referencia inercial; aunque en realidad,  es imposible encontrar este sistema, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.

Ley Fundamental de la Dinámica

Esta ley  se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Su concepto básico es “la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo”. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo.

La forma matemática de presentarla es:

                    F = m a 

Donde: F = fuerza, m = masa y a = aceleración

La unidad de fuerza de esta ley  en el Sistema Internacional es el Newton (N);  el cual es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2,

Ley de Acción-Reacción

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.

Esto se puede  comprobar a diario en numerosas ocasiones. 

 

Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.

Cuando se dispara una bala, el arma se mueve en sentido contrario a la dirección a la que fue dirigida la bala  

Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre si, puesto que actúan sobre cuerpos distintos.

TEMPERATURA

BIOFÍSICA DE LA TERMORREGULACIÓN

Temperatura

Es la medida de la energía cinética molecular media de translación, que sirve para expresar el estado de agitación molecular en que se encuentra una sustancia cualquiera.

Unidades de Temperatura

• Absoluta:
• Kelvin (K)
• Relativas:
• Celsius (ºC)
• Fahrenheit (ºF)

Medición de Temperatura

Para medir la temperatura haremos uso de algunas propiedades físicas mensurables, para ello escogeremos una sustancia termométrica y una propiedad termométrica especial de esa sustancia.

Algunas Temperaturas

Energía Interna

• Toda sustancia posee una energía interna que depende del estado molecular en que se encuentra.
• La energía interna también es llamada energía térmica puesto que es energía en desorden.

• Eci , energía cinética intermolecular (depende de la T)
• Epi , energía potencial intermolecular (depende del V)
• Eql , energía química de ligazón

calor

Es aquella parte de la energía interna que transitoriamente emite o entrega una sustancia a otra que se encuentra a menor temperatura que ésta.

transferencia de calor La transferencia de calor de un cuerpo a otro, ocurre por los siguientes cuatro mecanismos: Conducción Convección Radiación Evaporación