La fuerza es una interacción que cambia el movimiento. Definición, tipos, unidades, conversión, medición y usos.
¿Qué es la fuerza?
Vector que causa aceleración. Segunda ley: F = m·a. Unidad SI: newton (N).
Concepto clave:
Fuerzas equilibradas pueden generar deformación/estrés.
Tipos de fuerzas
Fundamentales
- Gravitatoria
- Electromagnética
- Nuclear fuerte
- Nuclear débil
De contacto
- Normal
- Fricción
- Tensión
- Resistencia del aire
- Aplicada
A distancia
- Magnética
- Electrostática
- Gravitatoria
Cotidianas
- Flotación
- Resorte
- Arrastre
- Empuje
- Sustentación
Unidades de fuerza
Unidades SI
- Newton (N)
- Kilonewton (kN)
- Meganewton (MN)
Otras
- Libra‑fuerza (lbf)
- Kilogramo‑fuerza (kgf)
- Dina
- Poundal
Tabla de conversión
| Unidad | N | lbf | kgf |
|---|---|---|---|
| 1 N | 1 | 0,2248 | 0,102 |
| 1 lbf | 4,448 | 1 | 0,4536 |
| 1 kgf | 9,807 | 2,205 | 1 |
Medición de la fuerza
Básculas de resorte
Ley de Hooke.
Celdas de carga
Galgas extensométricas.
Sensores piezoeléctricos
Carga vs fuerza.
Aplicaciones
Ingeniería
- Estructuras
- Diseño mecánico
- Ensayo de materiales
- Seguridad vehicular
Ciencias del deporte
- Biomecánica
- Equipamiento
- Rendimiento
- Prevención de lesiones
Manufactura
- Calidad
- Automatización
- Feedback robótico
- Ensayos de empaques
Médico
- Prótesis
- Fisioterapia
- Robótica quirúrgica
- Implantes
¿Sabías?
La fuerza nuclear fuerte une núcleos; ~10³⁸× la gravedad.
Fuerza en la vida diaria
Ejemplos comunes
- Teclado ~1–2 N
- Teléfono ~2 N
- Pedaleo ~200–300 N
- Frenada ~3.000 N
Fuerzas extremas
- Motor transbordador ~2,1 MN
- Mordida ballena ~60.000 N
- Romper fémur ~4.000 N
- Peso 70 kg ~686 N
Consejo:
Usa diagramas de cuerpo libre y descomposición en ejes.