Fuerzas y movimiento en Venezuela: Secretos que mueves cada día | ORBITECH

¿Qué es una fuerza? ¡Todo lo que empuja o tira!

Una fuerza es cualquier interacción que cambia el estado de movimiento de un objeto. Por ejemplo, al empujar tu carrito de arepas en el Mercado de Chacao.
Piensa en la fuerza como un 'empujón' o 'jalón' que puedes sentir con tus manos.
Las fuerzas se miden en newtons (N). 1 N es aproximadamente la fuerza que necesitas para levantar una manzana pequeña.
¡Un bolívar fuerte no levanta ni una arepa! La fuerza se mide en newtons, no en dinero.
Las fuerzas siempre vienen en pares: si empujas la pared de tu casa, la pared te empuja a ti con la misma fuerza (tercera ley de Newton).
Prueba esto: empuja suavemente a un amigo y siente cómo te empuja él también.

F = m \cdot a

Un objeto en reposo (como tu mochila en el suelo) se queda quieto a menos que una fuerza actúe sobre él. Esto es la inercia.
Si no tocas nada, nada se mueve. ¡La inercia es la pereza de la física!
Un objeto en movimiento (como un bus en la Autopista Regional del Centro) sigue moviéndose a velocidad constante si no hay fuerzas como la fricción que lo frenen.
Por eso los buses necesitan frenos: la fricción los detiene.
Ejemplo venezolano: si dejas tu morral en el asiento de la buseta y esta frena, el morral se cae hacia adelante por inercia.
¡Cuidado con tu mochila en el transporte público!

\sum \vec{F} = 0 (reposo o MRU)

La fuerza neta sobre un objeto es igual a su masa multiplicada por su aceleración: $F_{n e t a} = m \cdot a$ . $F_{n e t a} = m \cdot a$
Si empujas con la misma fuerza un carrito vacío y uno cargado de agua, el vacío acelera más.
En Caracas, si un bus de 5000 kg acelera a 2 $m / s^{2}$ , la fuerza neta es $F = 5000 \cdot 2 = 10000$ N. $F = 5000 \cdot 2 = 10000 N$
¡10000 newtons es como levantar 1000 kg! Imagina levantar un carro pequeño.
Si frenas bruscamente en una buseta, tu cuerpo se va hacia adelante porque la fuerza neta actúa sobre el bus, no sobre ti (inercia).
Usa el cinturón de seguridad: ¡la física no perdona!

F_{n e t a} = m \cdot a

Por cada acción (fuerza) hay una reacción igual y opuesta. Ejemplo: al caminar, tus pies empujan el suelo hacia atrás y el suelo te empuja hacia adelante.
Si saltas en el piso, el piso te empuja hacia arriba. ¡Sin piso no saltarías!
En un bote en el Lago de Maracaibo, al remar empujas el agua hacia atrás y el agua te empuja hacia adelante.
Remar es como caminar, pero en el agua.
Si empujas una pared con 50 N, la pared te empuja a ti con 50 N en sentido contrario.
Prueba esto contra una pared y siente la reacción.

F_{A B} = - F_{B A}

Fuerza de gravedad ( $F_{g}$ ): atrae todo hacia el centro de la Tierra. En Caracas, $g \approx 9.78$ $m / s^{2}$ (un poco menos que en el ecuador). $F_{g} = m \cdot g$
Si sueltas una arepa, cae al suelo por la gravedad. ¡No flota!
Fuerza normal ( $F_{N}$ ): la superficie ejerce esta fuerza para sostener un objeto. Ejemplo: tu libro sobre la mesa. $F_{N} = m \cdot g (en superficie plana)$
La mesa 'empuja' el libro hacia arriba para que no caiga.
Fricción ( $F_{f}$ ): fuerza que se opone al movimiento. En las calles de Barquisimeto con pendientes, la fricción ayuda a no resbalar. $F_{f} = μ \cdot F_{N}$
Los zapatos con suela de goma aumentan la fricción. ¡Úsalos en días de lluvia!
Tensión ( $T$ ): fuerza en una cuerda o cable. Ejemplo: el cable del teleférico de Mérida sostiene a los pasajeros. $T = m \cdot g (en equilibrio)$
Si cortas el cable, ¡adiós tensión y adiós pasajeros!

F_{g} = m \cdot g

Movimiento rectilíneo uniforme (MRU): velocidad constante en línea recta. Ejemplo: un bus en la Autopista hacia Valencia a 80 km/h. $v = \frac{d}{t}$
Si manejas 100 km en 1 hora, tu velocidad es 100 km/h. ¡Sencillo!
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA): velocidad cambia con aceleración constante. Ejemplo: un bus que arranca en la Plaza Venezuela. $v = v_{0} + a \cdot t$
Cuando el bus acelera, sientes que te empujan hacia atrás en el asiento.
Distancia recorrida en MRUA: $d = v_{0} t + \frac{1}{2} a t^{2}$ . Ejemplo: ¿qué distancia recorre un bus que acelera a 2 $m / s^{2}$ en 5 segundos? $d = v_{0} t + \frac{1}{2} a t^{2}$
Si el bus parte del reposo ( $v_{0} = 0$ ), la fórmula se simplifica a $d = \frac{1}{2} a t^{2}$ . ¡Menos memoria!

v = v_{0} + a \cdot t

En movimiento circular, la velocidad cambia de dirección constantemente. La fuerza centrípeta ( $F_{c}$ ) mantiene el objeto en la trayectoria circular. $F_{c} = m \cdot \frac{v^{2}}{r}$
En la rueda de la Feria de San Sebastián (San Cristóbal), la fuerza centrípeta viene de los asientos que te 'empujan' hacia el centro.
Ejemplo: si das vueltas en un carrusel en el Parque del Este (Caracas) con radio 2 m y velocidad 3 m/s, la fuerza centrípeta es $F_{c} = m \cdot \frac{3^{2}}{2} = 4.5 m$ N. $F_{c} = m \cdot \frac{9}{2} = 4.5 m N$
Si sueltas el carrusel, sales disparado en línea recta por inercia. ¡No intentes esto!
La aceleración centrípeta es $a_{c} = \frac{v^{2}}{r}$ y siempre apunta al centro de la circunferencia. $a_{c} = \frac{v^{2}}{r}$
Aceleración centrípeta = velocidad al cuadrado dividido entre el radio. ¡Es como un 'empujón' hacia el centro!

F_{c} = m \cdot \frac{v^{2}}{r}

Fricción estática ( $F_{f s}$ ): impide que un objeto se mueva. Ejemplo: tus zapatos en el suelo de la UCV para no resbalar. $F_{f s} \leq μ_{s} \cdot F_{N}$
Si el piso está muy liso, la fricción estática es baja. ¡Cuidado con los pisos encerados!
Fricción cinética ( $F_{f k}$ ): actúa cuando el objeto ya se mueve. Ejemplo: las llantas de un carro en la Avenida Boyacá. $F_{f k} = μ_{k} \cdot F_{N}$
La fricción cinética siempre es menor que la estática. ¡Por eso cuesta más empezar a mover un mueble que mantenerlo en movimiento!
En pendientes como en Los Teques, la fricción ayuda a que los carros no se deslicen cuesta abajo.
Por eso en días de lluvia, la fricción disminuye y hay más derrapes. ¡Reduce la velocidad!

F_{f k} = μ_{k} \cdot F_{N}

Isaac Newton publicó sus leyes del movimiento en 1687 en su obra 'Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica'.: Este libro es la base de la física clásica y se estudia en todos los bachilleratos del mundo.
La aceleración de la gravedad en Caracas es aproximadamente 9.78 $m / s^{2}$ (varía ligeramente según la altitud).: En Mérida, por estar más alta, $g$ es un poco menor: unos 9.77 $m / s^{2}$ . ¡La física también depende de dónde estés!
El récord mundial de aceleración para un carro es de 0 a 100 km/h en 2.07 segundos (2023, Rimac Nevera).: En comparación, un bus común en Caracas tarda unos 10 segundos en alcanzar 60 km/h. ¡La física no perdona la lentitud!
El teleférico de Mérida, inaugurado en 1960, es uno de los más altos y largos del mundo.: Sube desde la ciudad hasta Pico Espejo (4765 msnm) y es un ejemplo práctico de movimiento en pendiente.