Fuerzas paralelas

En este artículo se explica qué son las fuerzas paralelas. También encontrarás ejemplos de sistemas de fuerzas paralelas. Finalmente, podrás ver cómo calcular la fuerza resultante de un sistema de fuerzas paralelas en el mismo sentido y de un sistema de fuerzas paralelas de distinto sentido.

¿Qué son las fuerzas paralelas?

Las fuerzas paralelas son aquellas fuerzas cuyas líneas de acción son paralelas. Es decir, dos o más fuerzas son paralelas cuando tienen la misma dirección.

Dos fuerzas paralelas pueden tener el mismo sentido o tener sentido contrario. Pero mientras las rectas sobre las que se proyecten sean paralelas, las fuerzas se consideran paralelas.

Ten en cuenta que, por definición, dos fuerzas paralelas no pueden ser fuerzas concurrentes, pero sí que pueden ser fuerzas colineales.

Ejemplos de fuerzas paralelas

Para acabar de comprender el concepto de fuerzas paralelas, a continuación tienes dos ejemplos de la vida cotidiana de este tipo de fuerzas.

Por ejemplo, cuando dos personas intentan mover horizontalmente un objeto muy pesado a la vez están ejerciendo dos fuerzas paralelas con el mismo sentido, ya que ambas personas quieren desplazar el objeto hacia el mismo lado.

Otro ejemplo de dos fuerzas paralelas es cuando saltamos hacia arriba con las dos piernas a la vez. Para poder saltar cada pierna aplica una fuerza vertical contra el suelo.

En los siguientes apartados vamos a ver cómo se reemplazan dos fuerzas paralelas por una fuerza resultante. Sin embargo, para poder entender los siguientes ejercicios de fuerzas paralelas primero debes saber cuáles son las condiciones de equilibrio.

Fuerzas paralelas de igual sentido

La fuerza resultante de dos fuerzas paralelas de igual sentido es una fuerza cuyo valor es la suma de los módulos de las fuerzas paralelas, y su punto de aplicación cumple la siguiente relación:

La ecuación que sirve para obtener el punto de aplicación de la fuerza resultante sale de aplicar la condición de equilibrio de momentos, es decir, la segunda condición de equilibrio.

Por ejemplo, si queremos sumar dos fuerzas paralelas de 9 N y 15 N con el mismo sentido separadas una longitud de 12 m, primero tenemos que sumar las intensidades de las fuerzas para hallar el valor de la fuerza resultante:

Y ahora falta determinar el punto de aplicación de la fuerza. Para ello, debemos resolver la siguiente ecuación:

En conclusión, la fuerza resultante del sistema de estas dos fuerzas paralelas es una fuerza de 24 N de módulo y está 7,5 m a la derecha del punto de aplicación de la primera fuerza.

Fuerzas paralelas de sentido contrario

La fuerza resultante de dos fuerzas paralelas de sentido contrario es una fuerza cuyo valor es igual a la diferencia de los módulos de las fuerza paralelas, y para calcular su punto de aplicación se debe aplicar la siguiente relación:

Por ejemplo, si queremos sustituir dos fuerzas paralelas de 11 N y 7 N con diferente sentido separadas una longitud de 8 m por su fuerza resultante, primero tenemos que restar las magnitudes de las fuerzas para encontrar el valor de la fuerza resultante:

Una vez calculado el módulo de la fuerza resultante solamente nos queda hallar su punto de aplicación, por lo que planteamos la siguiente ecuación y la resolvemos:

De manera que la fuerza resultante de este sistema de fuerzas paralelas es una fuerza de 4 N de módulo y está 14 m a la izquierda del punto de aplicación de la primera fuerza.

Por otro lado, cuando dos fuerzas paralelas de sentido contrario tienen la misma intensidad, en física se dice que es un par de fuerzas. Lo característico de un par de fuerzas es que genera un momento y por tanto hace girar al cuerpo. Puedes ver cómo se calcula el momento de un par de fuerzas haciendo click aquí: