Cuando varias fuerzas actúan a la vez sobre un objeto, su efecto conjunto puede sustituirse por una sola fuerza, llamada fuerza resultante.
Si dos fuerzas tienen el mismo sentido, la resultante es su suma; si tienen sentidos opuestos, es la mayor menos la menor y apunta hacia donde apunta la mayor.
Cuando dos fuerzas iguales actúan en sentidos opuestos, la resultante es 0 y se dice que las fuerzas están en equilibrio.
Un objeto con fuerzas en equilibrio que está en reposo sigue en reposo, y uno que se mueve sigue avanzando en línea recta a la misma rapidez.
Dos fuerzas en el mismo sentido
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Dos fuerzas F₁ y F₂ en el mismo sentido y la resultante formada al unir sus longitudes
5 N
3 N
💡 Qué es la fuerza resultante
①La fuerza única que produce el mismo efecto que varias fuerzas juntas es la resultante.
②Si dos fuerzas tienen el mismo sentido, la resultante es la suma de sus módulos.
③La resultante tiene el mismo sentido que las dos fuerzas.
④Es como dos personas del mismo equipo tirando juntas de la cuerda: sus fuerzas se suman.
Dos fuerzas en sentidos opuestos
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Dos fuerzas en sentidos opuestos y la resultante, que apunta hacia la mayor
6 N
6 N
🔍 Resultante de fuerzas opuestas
①Si dos fuerzas tienen sentidos opuestos, el módulo de la resultante es la mayor menos la menor.
②La resultante tiene el sentido de la fuerza mayor.
③Si las dos fuerzas son iguales, la resultante es 0.
④Si los dos equipos tiran con la misma fuerza, la cuerda no se mueve hacia ningún lado.
Equilibrio de fuerzas
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El peso y la fuerza normal en equilibrio sobre un libro apoyado en la mesa
Un objeto con fuerzas en equilibrio está en reposo o se mueve en línea recta a rapidez constante.
Resultante en el mismo sentido
F = F₁ + F₂
Dos fuerzas del mismo sentido se suman.
Resultante en sentidos opuestos
F = |F₁ − F₂|
Con dos fuerzas opuestas, la diferencia de módulos es el módulo de la resultante.
Puntos clave para el examen
Resumen clave
resultante = 0 → equilibrio → el movimiento no cambia
Cuando actúan dos fuerzas iguales y opuestas, el estado de movimiento del objeto no cambia.
🎯 Puntos de examen
①La resultante es la fuerza que reúne varias fuerzas en una.
②La resultante de dos fuerzas del mismo sentido es F₁ + F₂.
③La de dos fuerzas opuestas es |F₁ − F₂|, con el sentido de la mayor.
④Equilibrio significa resultante 0: módulos iguales y sentidos opuestos.
⑤Un objeto en equilibrio está en reposo o se mueve recto a rapidez constante.
Ejemplos y evaluación
Ejemplo 1
Sobre un objeto actúan al mismo tiempo una fuerza de 5 N hacia la derecha y una de 3 N hacia la izquierda. ¿Cuál es la magnitud y la dirección de la fuerza resultante?
1
La resultante de dos fuerzas opuestas es la mayor menos la menor y apunta hacia la mayor.
2
5 N − 3 N = 2 N, hacia la derecha, el sentido de la fuerza mayor.
▸ 2 N, hacia la derecha
El módulo de la resultante de fuerzas opuestas es |F₁ − F₂|, con el sentido de la mayor.
Ejemplo 2
Un libro en reposo sobre una mesa recibe 8 N de gravedad. Cuando el libro está en reposo, ¿cuál es la magnitud de la fuerza normal con que la mesa lo empuja hacia arriba?
1
El libro está en reposo, así que las fuerzas sobre él están en equilibrio y la resultante es 0.
2
El peso hacia abajo y la fuerza normal hacia arriba deben ser iguales, así que la normal mide 8 N.
▸ 8 N (hacia arriba)
En un libro en reposo, el peso y la fuerza normal se equilibran.
tipo prueba de unidad
¿Qué afirmación sobre la fuerza resultante y el equilibrio es correcta?
①La resultante de dos fuerzas en el mismo sentido es su diferencia
②Cuando las fuerzas están en equilibrio, la resultante es 0
③Un objeto en equilibrio debe estar en reposo
④La resultante de dos fuerzas opuestas apunta hacia la fuerza menor
⑤Si la resultante es 0, el movimiento del objeto sigue cambiando
▸ ② Cuando las fuerzas están en equilibrio, la resultante es 0
1
El equilibrio es el estado en que la fuerza resultante es 0, así que ② es correcta.
2
Una resultante del mismo sentido es la suma de las fuerzas (①), el equilibrio incluye reposo y movimiento a velocidad constante (③), una resultante de sentidos opuestos apunta hacia la fuerza mayor (④) y si la resultante es 0 el movimiento no cambia (⑤).