✅ TIPOS DE FUERZA. Qué es la Fuerza y sus Diferentes Tipos.

¿ Qué es la Fuerza ?

Una fuerza es un empuje o tirón sobre un objeto que resulta de la interacción del objeto con otro objeto. Siempre que hay una interacción entre dos objetos, hay una fuerza sobre cada uno de los objetos.

Cuando la interacción cesa, los dos objetos ya no experimentan la fuerza. Las fuerzas solo existen como resultado de una interacción.

La fuerza es una acción que hace que un objeto libre con masa finita distinta de cero acelere, en relación con un marco de referencia que no acelera.

Ejemplos de Tipos de Fuerza

Fuerza Aplicada

Una fuerza aplicada es una fuerza que es aplicada a un objeto por una persona u otro objeto. Si una persona está empujando un escritorio a través de la habitación, entonces hay una fuerza aplicada que actúa sobre el objeto.

La fuerza aplicada es la fuerza ejercida sobre la mesa por la persona.

Fuerza de Gravedad (también conocida como Peso)

La fuerza de la gravedad es la fuerza con la cual la tierra, la luna u otro objeto masivamente grande atrae a otro objeto hacia sí mismo.

Por definición, este es el peso del objeto. Todos los objetos sobre la tierra experimentan una fuerza de gravedad que se dirige «hacia abajo» hacia el centro de la tierra.

Fuerza Normal

La fuerza normal es la fuerza de apoyo ejercida sobre un objeto que está en contacto con otro objeto estable.

En ocasiones, una fuerza normal se ejerce horizontalmente entre dos objetos que están en contacto entre sí. Por ejemplo, si una persona se apoya contra una pared, la pared empuja horizontalmente a la persona.

Fuerza de Fricción

La fuerza de fricción es la fuerza ejercida por una superficie cuando un objeto se mueve a través de ella o hace un esfuerzo para moverse a través de ella.

Hay al menos dos tipos de fuerza de fricción: deslizamiento y fricción estática. Aunque no siempre es así, la fuerza de fricción a menudo se opone al movimiento de un objeto.

Por ejemplo, si un libro se desliza sobre la superficie de un escritorio, el escritorio ejerce una fuerza de fricción en la dirección opuesta a su movimiento.

La fricción resulta de que las dos superficies se presionan juntas, lo que provoca fuerzas de atracción intermoleculares entre las moléculas de diferentes superficies.

Como tal, la fricción depende de la naturaleza de las dos superficies y del grado en que se presionan entre sí.

Fuerza de Resistencia del Aire

La resistencia del aire es un tipo especial de fuerza de fricción que actúa sobre los objetos a medida que viajan por el aire. La fuerza de la resistencia del aire se observa a menudo para oponerse al movimiento de un objeto.

Es más notorio para los objetos que viajan a altas velocidades (por ejemplo, un paracaidista o un esquiador de descenso) o para objetos con grandes áreas de superficie.

Fuerza de Tensión

La fuerza de tensión es la fuerza que se transmite a través de una cuerda o cable cuando se tensa mediante fuerzas que actúan desde los extremos opuestos.

La fuerza de tensión se dirige a lo largo del cable y tira de los objetos en los extremos opuestos del cable.

Fuerza de Resorte

La fuerza del resorte es la fuerza ejercida por un resorte comprimido o estirado sobre cualquier objeto que esté sujeto a él.

Un objeto que comprime o estira un resorte siempre es accionado por una fuerza que restaura el objeto a su posición de reposo o equilibrio.

Para la mayoría de los resortes (específicamente, para aquellos que se dice que obedecen a la «Ley de Hooke»), la magnitud de la fuerza es directamente proporcional a la cantidad de estiramiento o compresión del resorte.

Fuerza Muscular y sus Tipos

En términos generales, la fuerza es la capacidad de acelerar una masa desde un estado de reposo, lo que resulta en la producción de fuerza muscular.

Desde una perspectiva fisiológica, la fuerza es la capacidad de activar las neuronas motoras musculares y sus fibras musculares unidas para generar la fuerza necesaria para lograr un resultado específico.

Tipos de Fuerza Muscular

Fuerza Ágil

La capacidad de desacelerar, controlar y generar fuerza muscular en un entorno multiplanar.

Muchas tareas requieren la capacidad de mover una masa a través de la gravedad en múltiples planos de movimiento.

Ejemplos: recoger y llevar a un niño pequeño, una cesta de ropa o una bolsa de lona

Fuerza Resistencia

La capacidad de mantener las contracciones musculares o un nivel constante de fuerza muscular durante largos períodos de tiempo.

Se basa en la eficiencia aeróbica para suministrar oxígeno y nutrientes a los músculos que trabajan mientras elimina los desechos metabólicos.

Ejemplos: Un evento de resistencia como 10K, maratón o triatlón; hacer trabajos de jardinería u otras tareas domésticas vigorosas; Entrenamiento de alto volumen tipo culturismo.

Fuerza Explosiva

Produce una cantidad máxima de fuerza en una cantidad mínima de tiempo; Alargamiento muscular seguido de una rápida aceleración a través de la fase de acortamiento.

La fuerza explosiva se basa en la capacidad del elemento contráctil para generar tensión rápidamente, mientras que la potencia aumenta la capacidad del tejido elástico para minimizar el tiempo de transición desde el alargamiento hasta el acortamiento.

Ejemplos: lanzar un lanzamiento de peso, remontes olímpicos como el arranque y la limpieza; alejándose rápidamente del peligro.

Fuerza Máxima

El nivel más alto de fuerza muscular que puede producirse, la fuerza máxima es la capacidad de un músculo o grupo específico de músculos.

Para reclutar y activar todas las unidades motoras para generar la tensión máxima contra una resistencia externa.

Requiere altos niveles de eficiencia neuromuscular para mejorar la coordinación intra e intermuscular.

Ejemplos: levantamiento de pesas, sentadilla, peso muerto y press de banca y competiciones de hombres fuertes.

Fuerza Relativa

Cantidad de fuerza generada por unidad de peso corporal.

Puede aumentarse utilizando todos los diversos tipos de entrenamiento de fuerza para mejorar la magnitud de la producción de fuerza mientras se mantiene o reduce la masa corporal total.

Si la eficiencia neuromuscular y la producción de fuerza muscular aumentan mientras se mantiene una masa corporal consistente, la fuerza relativa aumentará.

Fuerza de Velocidad

La fuerza máxima capaz de producirse durante un movimiento a alta velocidad; entrenado con peso corporal o una cantidad mínima de resistencia, permitiendo que el movimiento se ejecute lo más rápido posible.

Ejemplos: Lanzar una pelota de béisbol, balancear un palo de golf.

Fuerza Inicial

Produce fuerza al comienzo de un movimiento sin impulso o un estiramiento previo para cargar energía mecánica; empezar a moverse desde una posición estacionaria

Una contracción isométrica crea tensión, lo que permite que la fascia elástica circundante y el tejido conectivo se alarguen y almacenen energía mecánica para una rápida tasa de producción de fuerza.

Ejemplos: un inicio de pista, un liniero de fútbol americano en su postura antes de que la pelota se rompa, levantándose de una posición sentada

Tipos de Fuerza en Educación Física o en el Deporte

Las fuerzas se dividen en internas y externas.

Fuerzas Internas

Las fuerzas internas son fuerzas ejercidas por una parte del sistema observado sobre otra.

El cuerpo humano es un sistema de estructuras internas: órganos, huesos, músculos, tendones, ligamentos, cartílago y otros tipos de tejido.

Estas estructuras ejercen fuerzas unas sobre otras y se deforman unas a otras. Los músculos tienen efecto sobre los tendones y los tendones tiran de los huesos.

En las articulaciones, los huesos ejercen presión sobre el cartílago, que se deforma y ejerce presión sobre otros tejidos y huesos del cartílago.

Si una fuerza de tracción actúa sobre los extremos de una cierta estructura interna, crea tensión y, a menudo, deformación.

Las fuerzas internas mantienen a los objetos (por ejemplo, el cuerpo humano) juntos, incluso si las estructuras internas individuales de tales objetos están bajo presión o estrés.

A veces, las fuerzas de tracción o presión son más altas que las fuerzas internas de la estructura dada, la deformación resultante es demasiado grande y la estructura dada se rompe o rompe.

Entre los ejemplos se encuentran los bíceps femorales tensos, el tendón de Aquiles roto, la tibia rota o el ligamento cruzado roto en la rodilla.

Fuerzas Externas

Las fuerzas externas son fuerzas que resultan de la interacción entre el cuerpo humano y su entorno.

Las fuerzas externas causan cambios en el movimiento del centro de gravedad del cuerpo humano.

Las fuerzas externas se pueden dividir en fuerzas de contacto y fuerzas de no contacto. La mayoría de las fuerzas con las que trabaja la biomecánica son fuerzas de contacto.

Las fuerzas de contacto son fuerzas que actúan en el punto de contacto entre dos objetos.

La fuerza gravitacional, que actúa sobre todos los objetos en la Tierra, es una fuerza sin contacto. Afecta a los objetos incluso si no están en contacto directo con el suelo. Actúa a través del campo gravitatorio de la tierra.

En el deporte y el ejercicio físico consideraremos solo una fuerza sin contacto: la fuerza gravitacional.

Tipos de Fuerza en el Futbol

Fuerza Máxima

Una buena fuerza máxima es importante para enfrentar, proteger y mantener a raya a tu oponente. Aún más importante, la fuerza máxima también forma la base de su velocidad y potencia. Sin embargo, hay un problema que debes conocer.

Su fuerza máxima debe centrarse en sus abdominales, la espalda baja y el tronco que forman su centro de poder. Cada turno para detener y comenzar a realizar es el apoyo de su núcleo.

Implicar el entrenamiento de fuerza máxima en su práctica general seguramente aumentará su rendimiento en el campo.

Poder Muscular

Tu poder muscular es una combinación de la fuerza máxima y la velocidad de tu movimiento. Incrementar uno de estos (por supuesto, sin bajar el otro) aumentará tu poder explosivo.

Usar pesas es ideal para aumentar tu poder muscular en general. Sin embargo, debes ser consciente de esto porque no quieres ser un culturista, quieres músculos para el fútbol.

Una forma de evitar esto es usar pesas ligeras con muchas repeticiones. Los músculos son buenos, sin embargo, no debes desarrollar muchos de ellos, ya que puedes disminuir tu flexibilidad en el campo.

Resistencia Muscular o de Fuerza

En el fútbol, la resistencia muscular se define como; la capacidad de uno o varios grupos musculares para realizar movimientos repetidos y de alta intensidad.

Tu resistencia muscular es crucial para tu juego y como potencia; Tal vez sea más esencial que toda fuerza.

El entrenamiento para su resistencia muscular se debe realizar con pesas ligeras y muchas repeticiones.

Para aumentar su fuerza de fuerza, puede utilizar el entrenamiento en circuito (que es probablemente el método más utilizado para la resistencia del fútbol).

Este es un método donde se realizan varias estaciones de ejercicio consecutivamente.

Muchos de los ejercicios involucrados en el entrenamiento en circuito ni siquiera necesitan equipo (como flexiones, pasos de banco, banquetas, abdominales, etc.)

Tipos de Fuerza de Contacto

Fuerza de fricción: la fricción es una fuerza ejercida por una superficie contra el movimiento de un cuerpo a través de su superficie.

Fuerza aplicada: Fuerza que se aplica a un objeto por otro objeto. Una persona que empuja un barril es un ejemplo de fuerza aplicada.

Fuerza normal: la fuerza normal también se llama fuerza de apoyo. La fuerza normal es la fuerza de apoyo ejercida sobre un objeto que está en contacto con otro objeto fijo o estable.

Tipos de Fuerza no Conservativa

Las fuerzas que no almacenan energía se llaman fuerzas no conservativas o disipativas. La energía que elimina del sistema ya no está disponible para la energía cinética.

Un ejemplo de los tipos de fuerzas no conservadoras en un juego de béisbol:

Fuerza normal: cuando un bate de béisbol golpea una pelota de béisbol (movimiento macroscópico), el golpe emitirá un sonido (movimiento microscópico).

Arrastre aéreo: después de que un jugador de béisbol golpea la pelota, la pelota se mueve a través del aire (movimiento macroscópico). La bola hará que las moléculas en el aire vibren más rápido, creando calor (movimiento microscópico).

Esto es lo mismo que el equivalente mecánico del calor, que convierte el movimiento de un fluido en calor. Cuanto más aire arrastre hay, más rápido disipará la energía la pelota.

Fricción: cuando el jugador se desliza hacia la base (movimiento macroscópico), la fricción hará que los átomos en el suelo se sacudan más, los pantalones del jugador se mueven más y emiten sonido (movimiento microscópico).

Fuerza Normal

La fuerza normal es proporcional al peso del cuerpo. Cuanto mayor sea el cuerpo mayor la fuerza normal. Si se mantiene un peso muy alto sobre una mesa y no puede proporcionar una fuerza normal tan grande, entonces se rompe

Por ejemplo, si un libro descansa sobre una superficie, entonces la superficie está ejerciendo una fuerza hacia arriba sobre el libro para soportar el peso del libro.

El suelo sólido proporciona la fuerza normal para todos los que vivimos.

Fuerza de Tensión

Cuando un cuerpo está suspendido por una cuerda unida a un soporte rígido, el cuerpo, debido a su peso, tira del peso verticalmente hacia abajo y la cuerda en su condición estirada tira del cuerpo hacia arriba.

Por una fuerza que equilibra el peso del cuerpo. Esta fuerza desarrollada en la cuerda se llama fuerza de tensión.

La fuerza de tensión se transmite a través de una cuerda, cuerda o cable. La fuerza de tensión se dirige a lo largo del cable. Esta fuerza tira de los objetos por igual en los extremos opuestos del cable.

Fuerza de Rozamiento o Fricción

La fricción es la razón por la cual su auto se detiene si no presiona el acelerador. La fuerza de fricción se opone a la rotación de las ruedas de su automóvil.

Por lo tanto, si deja el acelerador, la fricción elimina lentamente toda la fuerza del automóvil y, cuando ha eliminado el último bit de fuerza, el automóvil se detiene. La fricción es un tipo de fuerza de contacto solamente.

Fuerza Elástica

La fuerza elástica se produce cuando un objeto deformado (piense en el resorte) intenta volver a su forma original. La fuerza siempre actúa en una dirección que la devolverá a su forma original.

Fuerza Gravitatoria

En el universo, cada partícula atrae a la otra partícula debido a su masa. Cuando un objeto descansa sobre una superficie, la superficie ejerce una fuerza hacia abajo igual a su peso y se conoce como fuerza de gravedad.

Ahora considere un objeto sostenido en el aire y de repente lanzado. El objeto, en el punto de liberación, no está en contacto con ninguna superficie o con la tierra.

Pero aun así el objeto comienza a caer hacia la tierra. ¿Cómo y por qué sucede esto?

Se debe a la propiedad gravitatoria inherente de la tierra y la fuerza gravitatoria ejercida sobre el objeto de forma remota, es decir, sin contacto.

Fuerza Aplicada y de Empuje

La fuerza aplicada puede ser fuerza de contacto y fuerza de no contacto.

Cuando la persona empuja el barril, entonces hay una fuerza aplicada que actúa sobre el barril. La fuerza aplicada es la fuerza ejercida en el barril por la persona y es responsable del movimiento del barril.

Fuerzas Equilibradas

Cualquier empuje o tirón es una fuerza. Para describir una fuerza, debes saber dos cosas. Debes saber el tamaño de la fuerza y la dirección de la fuerza.

Supongamos que dos equipos están jugando tira y afloja. Cada equipo está tirando con igual fuerza, pero en direcciones opuestas. Ningún equipo puede hacer que el otro equipo se mueva.

Las fuerzas que son iguales en tamaño, pero opuestas en dirección se llaman fuerzas equilibradas.

Las fuerzas equilibradas no causan un cambio en el movimiento. Cuando las fuerzas equilibradas actúan sobre un objeto en reposo, el objeto no se moverá.

Si empuja contra una pared, la pared retrocede con una fuerza igual pero opuesta. Ni tú ni la pared se moverán.

Fuerzas Desequilibradas

Las fuerzas que causan un cambio en el movimiento de un objeto son fuerzas desequilibradas.

Las fuerzas desequilibradas no son iguales y opuestas.

Supongamos que uno de los equipos en tira y afloja tira más fuerte que el otro equipo. Las fuerzas ya no serían iguales. Un equipo sería capaz de tirar al otro equipo en la dirección de la fuerza mayor.

Fuerza Mecánica

Las propiedades mecánicas son las propiedades físicas del material que describe su comportamiento bajo la acción de cargas en él.

Es la capacidad del material para soportar la rotura, curvatura o deformación bajo la acción de cargas mecánicas sobre él.

Fuerzas Variables

En el caso de una fuerza variable, la integración es necesaria para calcular el trabajo realizado. Por ejemplo, consideremos el trabajo hecho por un resorte.

De acuerdo con la ley de Hooke, la fuerza de recuperación (o fuerza de resorte) de un resorte perfectamente elástico es proporcional a su extensión (o compresión), pero opuesta a la dirección de extensión (o compresión).

Entonces, la fuerza del resorte que actúa sobre un objeto unido a un resorte horizontal es proporcional a su desplazamiento en la dirección x desde la posición de equilibrio del resorte, pero su dirección es opuesta a la dirección x.

Para una fuerza variable, se deben agregar todas las contribuciones infinitesimalmente pequeñas al trabajo realizado durante intervalos de tiempo infinitamente pequeños.

Fuerza Estática

Una fuerza estática se refiere a una fuerza constante aplicada a un objeto estacionario. Una fuerza estática es demasiado débil para mover un objeto porque está siendo contrarrestada por fuerzas opuestas igualmente fuertes.

El ejemplo más común de una fuerza estática es la fricción estática en un objeto estacionario.

Si un objeto tiene alguna fuerza que se le aplica mientras está sobre una superficie, la fuerza de fricción aumentará proporcionalmente a la fuerza hasta un cierto límite.

Si la fuerza aplicada es lo suficientemente grande, puede superar la fricción estática y mover el objeto. La fuerza es entonces una fuerza cinética que está siendo resistida por la fricción cinética.

Fuerza de Acción y Fuerza de Reacción

La Tercera Ley del Movimiento de Newton dice: «Cuando un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto, el segundo ejerce una fuerza sobre la primera que es igual en magnitud y opuesta en dirección».

Esta ley a veces se llama «Ley de Acción y Reacción».
Aunque las fuerzas son iguales en magnitud (fuerza) y opuestas en dirección, no se cancelan entre sí.
Esta ley aborda dos objetos, cada uno con una sola fuerza ejercida sobre él.
Cada objeto está ejerciendo una fuerza sobre el otro objeto.
Cada objeto está experimentando una sola fuerza.
Las fuerzas de acción y reacción son recíprocas (opuestas) en un objeto.

Los ejemplos pueden incluir:

Un nadador nadando hacia adelante:

El nadador empuja contra el agua (fuerza de acción), el agua empuja al nadador (fuerza de reacción) y la empuja hacia adelante.

Se tira una pelota contra una pared:

La pelota pone una fuerza en la pared (fuerza de acción), y la pared pone una fuerza en la pelota (fuerza de reacción) para que la pelota rebote.

¿ Cómo se Miden los Diferentes Tipos de Fuerzas ?

La fuerza se mide en ‘Newton’ (N). Newton mide la fuerza necesaria para mover, acelerar o acelerar objetos. También se puede medir en libras.

Hay muchos tipos y diseños de dispositivos de medición de fuerza. Un sistema de pesaje típico consiste en una celda de carga e instrumentación asociada.

La fuerza a medir se aplica al transductor. Cuando se aplica una fuerza, un transductor cambia dependiendo de la cantidad de fuerza aplicada.

Una fuerza pequeña produce un cambio pequeño, mientras que una fuerza grande produce un cambio relativamente grande.

La salida de un transductor es procesada por un acondicionador de señal.

Aparte del procesamiento de la salida, también se usa comúnmente un acondicionador de señal para alimentar el transductor. Se utiliza un indicador para mostrar la salida del sistema de instrumentación.