En este post te explicamos cuáles son los diferentes tipos de fuerza en física. Así pues, aquí podrás ver cuántos tipos de fuerza existen en física, sus fórmulas y ejemplos de sus aplicaciones.
Índice
¿Cuáles son los tipos de fuerza?
En física, los tipos de fuerza son:
- Fuerza del peso.
- Fuerza normal.
- Fuerza de tensión.
- Fuerza de rozamiento (o fuerza de fricción).
- Fuerza elástica.
- Fuerza gravitatoria.
- Fuerza de empuje.
- Fuerza eléctrica.
- Fuerza magnética.
- Fuerza nuclear.
A continuación puedes ver más detalladamente qué es cada tipo de fuerza y cómo se calcula.
Fuerza del peso
En física, la fuerza del peso de un cuerpo es la fuerza gravitatoria que actúa sobre dicho cuerpo. En general, el concepto de peso se refiere a la fuerza de la gravedad que ejerce la Tierra sobre un determinado objeto, pero también podría ser de cualquier otro planeta.
Por lo tanto, el peso y la masa son dos conceptos diferentes en física. La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo y se mide en kilogramos (kg), en cambio, el peso es la fuerza gravitatoria que ejerce un astro sobre un cuerpo y su unidad de medida es el newton (N).
Fuerza normal
En física, la fuerza normal es una fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre ella. Por lo tanto, la dirección de la fuerza normal es perpendicular a la superficie y el sentido de la fuerza normal es hacia afuera, es decir, la superficie aplica la fuerza normal hacia el cuerpo.
En general, la fuerza normal sirve para contrarrestar la fuerza del peso, que es la fuerza que hemos visto justo arriba. No obstante, cuando el cuerpo se encuentra apoyado sobre una superficie inclinada, el valor de la fuerza normal puede no ser suficiente.
En general, para calcular la fuerza normal se deben aplicar las ecuaciones de equilibrio, las cuales establecen que un cuerpo está en equilibrio cuando el sumatorio de fuerzas verticales y el sumatorio de fuerzas horizontales son iguales a cero.
Fuerza de tensión
La fuerza de tensión es la fuerza que hace una cuerda, un cable o cualquier objeto elástico cuando está en tensión, es decir, cuando no puede doblarse.
Un ejemplo típico de fuerza de tensión es una cuerda. Si no se hace ninguna fuerza sobre una cuerda, esta queda suelta y por tanto no hay ninguna fuerza de tensión. En cambio, si se aplica una fuerza en cada extremo de la cuerda, esta queda tensionada y en consecuencia ejerce una fuerza de tensión en cada uno de sus extremos.
Fuerza de rozamiento
La fuerza de rozamiento, también llamada fuerza de fricción, es una fuerza de contacto que aparece cuando se intenta mover un cuerpo sobre la superficie de otro cuerpo.
En concreto, la fuerza de rozamiento es una fuerza de dirección paralela y sentido opuesto al movimiento.
Ten en cuenta que existen dos tipos de fuerzas de rozamiento: la fuerza de rozamiento estático y la fuerza de rozamiento dinámico. Dependiendo del caso, actúa una u otra. Puedes ver cómo se calculan ambos tipos de fuerzas en el siguiente enlace:
Fuerza elástica
La fuerza elástica, también llamada fuerza restauradora, es una fuerza que ejerce un material elástico cuando es deformado. En concreto, la fuerza elástica tiene la misma magnitud y dirección que la fuerza que ha deformado el cuerpo elástico, pero su sentido es contrario.
Además, cuanta más deformación haya experimentado el cuerpo elástico, es decir, cuanto más se haya alargado o comprimido el cuerpo elástico, mayor será el módulo de la fuerza elástica.
Así pues, un muelle siempre ejerce la fuerza elástica en sentido opuesto a la fuerza exterior que se le ha aplicado.
Fuerza gravitatoria
La fuerza gravitatoria, o fuerza de gravedad, es una fuerza natural por la cual los cuerpos con masa se atraen, es decir, la fuerza de gravedad es la fuerza con la que se atraen los cuerpos.
El movimiento de traslación de la Luna alrededor de la Tierra tiene lugar porque la Luna está atrapada dentro del campo gravitatorio de la Tierra. De manera que la fuerza gravitatoria que ejerce la Tierra sobre la Luna impide que la Luna se vaya más lejos.
Ten en cuenta que el valor de la fuerza de gravedad varia según la distancia entre los cuerpos, cuanto más cerca estén los cuerpos más grande será la fuerza de gravedad, asimismo, cuanto más lejos estén los cuerpos más pequeño será el valor de la fuerza de gravedad. Puedes ver cómo se calcula la fuerza gravitatoria aquí:
Fuerza de empuje
La fuerza de empuje es una fuerza vertical hacia arriba que hace un fluido cuando se sumerge un cuerpo en él. En concreto, la fuerza de empuje es igual al peso del volumen desalojado por el cuerpo sumergido.
Por lo tanto, la fuerza de empuje se basa en el principio de Arquímedes. Por eso en ocasiones la fuerza de empuje recibe el nombre fuerza de empuje hidrostático o fuerza de empuje de Arquímedes.
La fuerza de empuje se produce debido a la presión que ejerce un fluido sobre las caras de cualquier cuerpo sumergido. Como la presión es directamente proporcional a la profundidad, la cara más profunda del cuerpo recibe una presión mayor que la cara de arriba y, en consecuencia, el fluido ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo.
Fuerza eléctrica
La fuerza eléctrica es la fuerza que actúa entre dos o más cuerpos que están cargados eléctricamente.
La fuerza eléctrica puede ser de atracción, cuando las dos cargas se atraen mutuamente y tratan de juntarse, o de repulsión, cuando las dos cargas se repelen e intentan alejarse.
Así pues, la fuerza eléctrica será de atracción cuando los signos de las cargas sean iguales, por otro lado, la fuerza eléctrica será de repulsión cuando los signos de la cargas puntuales sean diferentes.
Además, el módulo de la fuerza eléctrica no solo depende de las cargas de los cuerpos, sino también de las distancia que les separa.
Fuerza magnética
La fuerza magnética es la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una partícula.
Para que la fuerza magnética tenga efecto, la partícula sobre la cual actúa debe estar cargada eléctricamente. De lo contrario la fuerza magnética no tiene ningún efecto sobre el cuerpo.
Así pues, la fuerza magnética depende del valor del campo magnético, del valor de la carga eléctrica de la partícula y de su velocidad.
Fuerza nuclear
La fuerza nuclear es aquella fuerza que proviene del núcleo de los átomos. Dentro de la fuerza nuclear distinguimos dos subtipos de fuerzas: la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.
La fuerza nuclear fuerte es aquella que mantiene unidos a los protones y los neutrones, los cuales coexisten en el núcleo atómico.
Mientras que la fuerza nuclear débil es la responsable de la desintegración radioactiva de las partículas subatómicas e inicia el proceso de fisión nuclear.
