¿Por qué cae una pelota? ¿Por qué se mueve un clip al acercarle un imán? Porque en ambos casos existe una interacción (entre la pelota y la Tierra o entre el clip y el imán). Es decir, existen fuerzas que actúan sobre la pelota y sobre el clip.
Tipos de interacciones
Se llaman interacciones a las acciones mutuas que los cuerpos ejercen unos sobre otros. Los cuerpos interaccionan por parejas, de tal forma que los dos participantes representan papeles semejantes. Para la física, todos los seres vivos y no vivos interaccionan.
Interacciones a distancia.
Se produce esta interacción cuando dos cuerpos actúan el uno sobre el otro sin que haya ningún contacto directo ni ningún cuerpo o medio interpuesto entre ellos. De este tipo son todas las interacciones fundamentales de la naturaleza; por ejemplo, la gravitación o el electromagnetismo. La Tierra atrae a todos los cuerpos en su proximidad sin que sea necesario que estén en contacto con su superficie.
Interacciones de contacto.
Dos objetos al chocar o, simplemente, cuando parte de sus superficies están juntas, interaccionan. Estas interacciones de contacto reflejan la resistencia de los cuerpos a ser atravesados o a fragmentarse.
Las interacciones de contacto entre tres objetos pueden reinterpretarse a veces como interacciones a través de un medio. Este medio no tiene porqué ser sólido, puede ser un fluido: gas o líquido.
Interacciones fundamentales
Las cuatro interacciones fundamentales que existen en la naturaleza (al menos las conocidas hasta el presente) son:
Interacción gravitatoria
La fuerza gravitatoria es la responsable, por ejemplo, de que permanezcamos pegados al suelo o de que nuestro planeta gire continuamente alrededor del Sol.
Las fuerzas gravitatorias se producen entre todos los cuerpos del Universo con masa, tienen alcance infinito y su intensidad disminuye rápidamente con la distancia.
Interacción electromagnética
Se debe a la existencia de cargas eléctricas, y puede ser de atracción (entre objetos cargados con carga neta de distinto signo) o de repulsión (cargas del mismo signo). Es mucho más intensa que la gravitatoria, y también tiene alcance infinito, disminuyendo su intensidad con la distancia.
Interacción nuclear fuerte
Mantiene unidos a los protones y neutrones en el núcleo de los átomos. Es la más intensa de todas, pero tiene muy corto alcance (solo actúa a distancias inferiores al diámetro de los núcleos atómicos.
Interacción nuclear: reacción nuclear, fusión en el Sol
Interacción nuclear débil
Es la responsable de la desintegración radiactiva de algunos átomos. Es unos 1.000 millones de veces menos intensa que la nuclear fuerte, teniendo un alcance algo mayor. Todas las demás interacciones pueden reducirse en último término a alguna de éstas.
Interacción nuclear: desintegración radiactiva
Intensidad relativa de las fuerzas fundamentales Interacción Intensidad relativa
Gravitatoria 1
Nuclear débil 1033
Electromagnética 1037 Fuerzas
La interacción entre dos cuerpos A y B se traduce en dos fuerzas: la que el cuerpo A ejerce sobre el cuerpo B y la que el cuerpo B ejerce sobre el A.
Mientras que el concepto de interacción requiere un sujeto doble (A y B interaccionan), el concepto de fuerza sitúa a uno de los cuerpos como sujeto y al otro como objeto: A actúa sobre B y B actúa sobre A.
A nuestro alrededor se están aplicando fuerzas constantemente. Unas veces actúan durante un brevísimo espacio de tiempo, en este caso se denominan instantáneas, y otras, en cambio, son permanentes.
En cualquier caso, nunca puede haber una fuerza aplicada sobre un cuerpo si no hay otro que se la proporciona. Es decir, las fuerzas son el resultado de la interacción entre dos o más cuerpos.
En el SI, las fuerzas se miden en newtons (N). Las fuerzas se diferencian entre sí en:
La intensidad de la interacción. La interacción electromagnética es mucho más intensa, por ejemplo, que la interacción gravitatoria.
Los cuerpos a los que afecta. Por ejemplo, la fuerza gravitatoria afecta a todos los cuerpos con masa, mientras que las fuerzas eléctricas se producen solo entre cuerpos cargados eléctricamente.
El alcance. La interacción electromagnética tiene un alcance infinito, mientras que las fuerzas nucleares tienen un radio de acción muy corto.
Los efectos de las fuerzas
Debido a su corto alcance, los efectos de las fuerzas nucleares solo se notan a escala atómica
Las fuerzas pueden producir dos clases de efectos sobre los cuerpos que actúan:
Efecto estático. Las fuerzas pueden producir deformaciones, perceptibles a veces y otras no, porque pueden ser muy pequeñas.
Efecto dinámico. Las fuerzas pueden:
Hacer pasar a un cuerpo del reposo al movimiento.
Cambiar el valor de la velocidad aumentándola o disminuyéndola.
Modificar la dirección de la velocidad.
Nuclear fuerte 1039
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