Suma de Fuerzas Concurrentes

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.

Ejemplo

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?

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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.

Ejemplo

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?

Ver solución

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 F→1 y F→2. Desplaza los puntos rojos para modificar estas fuerzas y observa como se obtiene por la regla del paralelogramo una fuerza F→R equivalente al efecto que producen ambas fuerzas.

Comprueba que cuando no tienen la misma dirección y forman un ángulo de 90º, el módulo de F→R se obtiene a partir de F→1 y F→2 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

Y ahora... ¡Ponte a prueba!

Autor artículo
Sobre el autor

José L. Fernández

José Luis Fernández Yagües es ingeniero de telecomunicaciones, profesor experimentado y curioso por naturaleza. Dedica su tiempo a ayudar a la gente a comprender la física, las matemáticas y el desarrollo web. Ama el queso y el sonido del mar.

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