Fuerza Resultante

Cuando aplicamos más de una fuerza a un cuerpo, todas ellas pueden ser sustituidas por una única fuerza cuyo efecto es equivalente a aplicar todas las anteriores al mismo tiempo. Esta fuerza recibe el nombre de fuerza resultante y el proceso por el que se calcula recibe el nombre de suma de fuerzas.

A lo largo de este apartado nos centraremos en el cálculo de la fuerza resultante, cuando sobre un cuerpo actúan únicamente fuerzas concurrentes.

Suma de Fuerzas Concurrentes

Para determinar la fuerza resultante de varias fuerzas concurrentes, estudiaremos diferentes casos:

  • las fuerzas actúan en la misma dirección y sentido.
  • las fuerzas actúan en la misma dirección  y sentido contrario.
  • las fuerzas actúan en cualquier dirección.

Suma de fuerzas concurrentes con la misma dirección y sentido

Si se aplican dos fuerzas  concurrentes a un cuerpo con la misma dirección y sentido (imagen izquierda), pueden ser sustituidas por una única fuerza equivalente con la misma dirección y sentido que las anteriores (imagen derecha), aunque el módulo de esta nueva fuerza será igual a la suma de los módulos de las dos fuerzas.

Suma de fuerzas concurrentes con la misma dirección y distinto sentido

Si se aplican dos fuerzas concurrentes a un cuerpo con la misma dirección, aunque distinto sentido (imagen izquierda), pueden ser sustituidas por una única fuerza equivalente con la misma dirección y sentido que la mayor de las anteriores (imagen derecha), aunque el módulo de esta nueva fuerza será igual al valor absoluto de la resta de los módulos de las dos fuerzas.

Suma de fuerzas concurrentes con distinta dirección

Si se aplican dos fuerzas concurrentes a un cuerpo con distinta dirección (imagen izquierda), pueden ser sustituidas por una única fuerza equivalente con la dirección del paralelogramo que se forma tomando las fuerzas como lados del mismo (imagen derecha). Si el ángulo entre las dos fuerzas es de 90º,  el módulo de la nueva fuerza puede calcularse por medio del teorema de Pitágoras.

Experimenta y Aprende
 
Datos
 
 
 
Suma de fuerzas concurrentes

En la gráfica se muestran dos fuerzas F1 y F2. Desplaza los puntos rojos para modificar estas fuerzas y observa como se obtiene por la regla del paralelogramo una fuerza FR equivalente al efecto que producen ambas fuerzas.

Comprueba que cuando no tienen la misma dirección y forman un ángulo de 90º, el módulo de FR se obtiene a partir de F1 y F2 por medio de la expresión:

FR=F12+F22

y si los sitúas en la misma dirección (uno encima del otro), con mismo sentido

FR=F1+F2

y con distinto sentido (mirando cada uno hacia un lado)

FR=F1-F2

Ficha de ejercicios resueltos

Aquí puedes poner a prueba lo que has aprendido en este apartado.

Fuerzas con 90º

dificultad

Si la resultante de dos fuerzas concurrentes que forman un ángulo de 90º tiene un módulo de 25 N y una de ellas tiene un módulo de 24 N. ¿Qué módulo tendrá la otra fuerza?

A ver quien tira más

dificultad

Un chico y una chica atan a una anilla dos cuerdas y juegan para saber quien tiene más fuerza. El chico coge una de las cuerdas y aplica una fuerza de 10 N y al mismo tiempo la chica aplica 12 N. Si los dos tiran de su cuerda con la misma dirección pero cada uno en sentido contrario. ¿Quién ganará, el chico o la chica?

Compañero de fuerzas

dificultad

Dos amigos, uno más corpulento y otro más delgado, empujan un sofá en la misma dirección y sentido. El primero de ellos ejerce una fuerza de 10 N y el segundo 8 N. ¿Cuál es la fuerza resultante con la que empujan el sofá?

Varios ejemplos de suma de fuerzas

dificultad

¿Sabrías determinar la fuerza resultante en cada uno de los siguientes casos?

Suma de fuerzas concuerrentes

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