miércoles, 8 de abril de 2015

Fuerza de Repulsión


 

Definición.- La fuerza es un modelo matemático de intensidad de las interacciones, junto con la energía.La fuerza es una magnitud física de carácter vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad).
Fuerza en mecánica newtoniana
La fuerza se puede definir a partir de la derivada temporal del momento lineal:
\mathbf{F} = \frac{d\mathbf{p}}{dt} = \frac{d(m\mathbf{v})}{dt}
Si la masa permanece constante, se puede escribir:
(*)\mathbf{F} = m \frac{d\mathbf{v}}{dt} = m\mathbf{a}
donde m es la masa y a la aceleración, que es la expresión tradicional de la segunda ley de Newton. En el caso de la estática, donde no existen aceleraciones, las fuerzas actuantes pueden deducirse de consideraciones de equilibrio.
La ecuación (*) es útil sobre todo para describir el movimiento de partículas o cuerpos cuya forma no es relevante para el problema planteado. Pero incluso si se trata de estudiar la mecánica de sólidos rígidos se necesitan postulados adicionales para definir la velocidad angular del sólido, o su aceleración angular así como su relación con las fuerzas aplicadas. Para un sistema de referencia arbitrario la ecuación (*) debe substituirse por:
\mathbf{F} = m\frac{d^2\mathbf{r}}{dt^2} +
2\mathbf{A}_t\frac{d\mathbf{r}}{dt} + 
\left( \frac{d\mathbf{A}_t}{dt} -\mathbf{A}^2_t \right)\mathbf{r}
Donde:
\mathbf{A}_t = \begin{pmatrix} 0 & \omega_z(t) & -\omega_y(t)\\
-\omega_z(t) & 0 & \omega_x(t) \\ \omega_y(t) & -\omega_x(t) & 0 \end{pmatrix}, \qquad
\mathbf{A}_t\mathbf{u} = \boldsymbol{\omega}(t) \times \mathbf{u}

La fuerza

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