Enciclopedia de Conocimientos Fundamentales
UNAM ˜ SIGLO XXI


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2.7 LA MEDICIÓN DE LA FUERZA

En la siguiente figura se presentan algunos ejemplos de aplicación de fuerzas, donde una persona realiza acciones como deslizar una silla sobre el piso, empujar un pesado bloque, levantar una almohada y una pesada caja.

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Estas personas están aplicando una fuerza sobre cada uno de los objetos descritos; la fuerza aplicada es, en cada caso, de diferente magnitud.

Ahora bien, la fuerza aplicada sobre un objeto es una magnitud física y, por lo tanto, debemos contar con una unidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Así, como hemos visto, la unidad para medir el tiempo es el segundo (s); la empleada para medir longitud es el metro (m) y la unidad para medir la fuerza es el newton (N). El instrumento que se utiliza para medir fuerzas se llama dinamómetro (figura 16).

En la figura 16 se presenta un dinamómetro, constituido por un resorte y una escala en newtons. ¿Por qué se emplea un resorte para medir fuerzas? Se utilizan los resortes como dinamómetros porque son cuerpos elásticos que modifican su tamaño al aplicarles una fuerza. En ellos, la longitud varía de forma directamente proporcional con la magnitud de la fuerza aplicada, como se muestra en la figura 17: x es el cambio de longitud en el resorte, es decir, la cantidad en la que se ha incrementado la longitud del resorte al aplicarle una fuerza. Si se tienen dos resortes diferentes, se les aplica los mismos valores de fuerzas a cada uno y se grafica la fuerza que marca el dinamómetro contra la longitud de elongación del resorte en cada caso, resulta que la pendiente de la recta roja es mayor que la de la azul. Esto indica que el resorte representado por la línea roja es más difícil de estirar que el correspondiente a la azul, es decir, es "más duro".

La fuerza de la atracción gravitacional de la Tierra sobre un objeto que cuelga de un dinamómetro, se puede relacionar con su elongación. Si la masa del objeto es un kilogramo (la masa de un litro de agua), entonces a la elongación que presenta el dinamómetro le llamaremos un kilogramo-fuerza. Esta unidad de fuerza equivale a 9.81 newtons.

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Figura 16. Dinamómetro
resorteseñasticidad
Figura 17. F contra x para dos resortes con diferente constante de elasticidad.

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