La fuerza equilibrada es el término que se escucha mucho cuando se trata de física. Pero antes de conocer la fuerza equilibrada, debemos entender qué entendemos por fuerza .
La fuerza es el factor impulsor de casi todos los fenómenos del universo. Se puede definir como el tirón o empuje, que se aplica a un objeto. En casi todos los aspectos de nuestra vida cotidiana, aplicamos fuerza o se nos aplica fuerza. Desde el sistema solar donde la atracción gravitatoria del sol une todos los elementos hasta el levantamiento de un juguete por parte de un niño, la fuerza está en todas partes.
La Primera Ley de Newton dice que un cuerpo en reposo o en movimiento permanecerá en la posición fija a menos que se le aplique una fuerza externa. Esto significa que solo si no se aplican fuerzas sobre un objeto, su velocidad permanecerá constante. La única manera de cambiar su velocidad es aplicar una fuerza. Por lo tanto, la fuerza es muy vital.
Sin embargo, si empujas un carrito de compras y lo sueltas, no seguirá yendo para siempre a una velocidad constante. Se detendrá después de un tiempo. Hay un papel de fricción. La fricción que tiene la superficie del suelo aplica una fuerza en el carrito de compras para reducir su velocidad hasta detenerse.
Si considera la condición en el espacio, hay menos fricción y resistencia del aire. Si un astronauta lanza una pelota al espacio, continúa ya que no hay fuerzas sobre la pelota.
Ahora intentemos averiguar en detalle qué es realmente la fuerza equilibrada.
Las fuerzas equilibradas son donde dos fuerzas de igual tamaño actúan sobre un objeto en direcciones opuestas. Significa que en cada dirección, los empujones y tirones se equilibran con otra fuerza en la dirección opuesta. En una fuerza equilibrada, un cuerpo o un objeto sigue estando en su posición, es decir, puede quedarse quieto en su posición o seguir moviéndose en la misma dirección a la misma velocidad.
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Es importante tener en cuenta que un objeto puede estar en movimiento incluso si no hay fuerzas que actúen sobre él. La fuerza equilibrada es equivalente o idéntica a ninguna fuerza en absoluto. La fuerza equilibrada es, por lo tanto, igual a ninguna aceleración. Cuando la fuerza se desequilibra, el objeto acelerará o desacelerará.
Características de la fuerza equilibrada
- Las fuerzas equilibradas tienen la misma magnitud.
- Las fuerzas equilibradas son de igual tamaño.
- Las fuerzas equilibradas trabajan sobre un objeto en direcciones opuestas.
- En fuerzas equilibradas, el estado de reposo o movimiento de un objeto no cambia.
- Las fuerzas equilibradas no permiten que un objeto en movimiento cambie su dirección o velocidad.
- En fuerzas equilibradas, las fuerzas netas que actúan son cero.
5 ejemplos brillantes de fuerzas equilibradas
Veamos los siguientes ejemplos para comprender mejor la fuerza equilibrada.
1. Empujar contra una pared
Supongamos que un hombre está empujando contra la pared. Pero ni la pared se mueve ni tú. Significa que las fuerzas en juego se equilibran entre sí, y la fuerza que tanto el hombre como la pared ejercen entre sí es una fuerza equilibrada como resultado de la cual la pared no se mueve.
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2. Un juego de tira y afloja con oponentes iguales
En un juego de tira y afloja entre dos equipos igualmente emparejados, ninguno de los equipos puede atraer al equipo contrario hacia sí mismo. Esto significa que cada equipo está ejerciendo una fuerza equilibrada como resultado de lo cual ninguno de los lados se mueve hacia el otro lado.
3. Un libro sobre una mesa
Sobre el libro actúan dos fuerzas verticales, la fuerza de gravedad y la fuerza normal de la mesa. La gravedad tira del libro hacia abajo y la mesa lo empuja hacia arriba. La fuerza de la gravedad se equilibra con la fuerza normal de la mesa. Si se quita la mesa de debajo, la fuerza de la gravedad ya no está «equilibrada» por la fuerza hacia arriba de la mesa y, por lo tanto, el libro se acelera hacia abajo.
De manera similar, cuando sostenemos una pelota de fútbol en nuestra mano, dos fuerzas actúan simultáneamente sobre la pelota. Una fuerza aplicada por la mano de la persona que trabaja verticalmente hacia arriba y la otra es la gravedad que actúa verticalmente hacia abajo y se equilibran entre sí. Como resultado, el efecto de una fuerza está siendo cancelado por las otras fuerzas.
4. Circulación de un vehículo a velocidad uniforme
Cuando un vehículo corre a una velocidad uniforme en un camino nivelado irregular, su peso se equilibra con la fuerza normal del camino. La fuerza del vehículo que se dirige hacia adelante se equilibra con la fricción de la carretera y sus neumáticos.
5. Sentado en una silla
Cuando uno se sienta, el sistema está en equilibrio. Aquí, la fuerza hacia abajo ejercida por la gravedad (peso) es exactamente contrarrestada y equilibrada por la fuerza normal hacia arriba de la silla. Siempre que el sistema no se mueva, las fuerzas se equilibran según la segunda ley del movimiento de Newton.
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Otros ejemplos de fuerza equilibrada
1. Una fruta pesada está unida al tallo del árbol porque su peso se equilibra con la fuerza hacia arriba del tallo.
2. Una camisa lavada en una percha permanece unida a un alambre de acero estirado. El peso de la camisa se equilibra con la tensión del cable, que es la ligera fuerza del viento que se equilibra con la fricción del aire que la rodea.
3. La fuerza del viento ligero que pasa por un ventilador eléctrico se equilibra con la fricción.
¿Cómo se pueden demostrar las fuerzas equilibradas?
Las fuerzas equilibradas se pueden demostrar en los objetos en posición colgante, posición flotante y posición de pie/sentado.
1. Objetos en posición de colgado
Si observa la pantalla de una bombilla de vidrio colgante, verá que el peso de la pantalla de la bombilla de vidrio tira hacia abajo y la tensión en el cable que sostiene la pantalla de la bombilla tira hacia arriba. Aquí las fuerzas que tiran hacia abajo y hacia arriba están en equilibrio.
2. Objetos en posición flotante
Considere un tronco flotando en un charco de agua. El tronco flota porque el peso del tronco se equilibra con el empuje del agua. Si se pone más peso sobre el tronco, la fuerza que empuja hacia abajo puede ser mayor que la fuerza que empuja el tronco hacia arriba y hará que se hunda.
3. Objetos de pie/sentados sobre una superficie
Supongamos que un bloque de metal descansa sobre la superficie de una mesa. El peso del bloque de metal se equilibra con la fuerza de reacción de la superficie. La superficie empuja contra el bloque de metal y equilibra el peso o la fuerza del bloque de metal.
Referencias:
https://byjus.com › Física › Artículo de física
https://study.com › academia › lección › ejemplos-de-definición-de-fuerzas-equilibradas