LAS FUERZAS

PROBLEMÁTICA VECTORIAL

• La fuerza definición

En la mecánica clásica, una fuerza se define como “una acción susceptible de modificar la cantidad de movimiento de un punto material”. De ello resulta una fuerza que tiene los atributos de un vector y se caracteriza por un punto de aplicación, una dirección y una intensidad. Por otro lado, el conjunto de fuerzas que se aplican en un punto puede reducirse a un sistema compuesto por 3 fuerzas Fx-Fy-Fz ortogonales entre ellas y 3 momentos Mx- My-Mz sobre dichos ejes. Este conjunto recibe el nombre de diagrama de fuerzas aplicado en ese punto.

• Diagrama de par de fuerzas

Esta problemática vectorial hace que resulte compleja la medición de las fuerzas y los pares. En la práctica, no existen las fuerzas puras unidireccionales y aisladas. A la fuerza que se va a medir se superponen siempre otras fuerzas y momentos que afectan a ésta y deben tomarse precauciones para librarse de ellas. Por último, la medición de una fuerza exige la determinación de dos características-punto de aplicación y dirección-antes de la puesta en marcha de técnicas y medios para medir su intensidad.

También resulta útil precisar que un cuerpo en reposo está sujeto a un conjunto de fuerzas y pares cuya resultante debe ser nula..

Acción y reacción

Esta misma mecánica nos enseña también que el principio de acción y reacción según el cual "si un punto material P1 ejerce una fuerza sobre un punto material P2, entonces P2 ejerce una fuerza idéntica y opuesta sobre P1". Este principio es importante para medir una fuerza. Obliga a tener en cuenta esta otra fuerza y la forma en que se aplica al instrumento medidor de la fuerza, ya que puede tener una gran incidencia sobre la medición efectuada.

Isostatismo

El isostatismo caracteriza el contacto entre dos sólidos, realizado con un número de relaciones estrictamente mínimo. Esto simplifica el sistema de fuerzas y momentos que garantizan la relación y permite identificarlos. De ahí se produce la presencia de una matriz del sistema de fuerzas de mayor tamaño y, asimismo, mejores mediciones.

Acción a distancia

La teoría de la elasticidad de los materiales establece que las deformaciones por la acción de tensiones son funciones de las tensiones tan lineales como alejadas están las deformaciones de los puntos de aplicación de dichas tensiones. En otras palabras, esto quiere decir que un instrumento medidor de fuerza con calibres de extensometría tendrá unas dimensiones tan importantes como grande sea la precisión buscada.