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Fuerzas en Sistemas Dinámicos

La fuerza relacionada con Higiene y Seguridad en el Trabajo 

El concepto de fuerza los podemos analizar de dos formas:

Fuerza en movimiento

 

1) Desde un punto de vista mecánico, la fuerza se manifiesta como una acción capaz de inducir cambios en el comportamiento de un cuerpo, modificando el estado del mismo, pudiendo detenerlo o alterar su desplazamiento si está en movimiento, desplazarlo si está quieto o deformarlo si está fijo.

2) Desde un punto de vista fisiológico, la fuerza es una capacidad funcional que se expresa por la acción conjunta del sistema nervioso y muscular para generar tensión. La tensión es la forma en que el sistema neuromuscular produce fuerza. Como capacidad condicional humana, la fuerza puede manifestarse de diferentes formas dependiendo de las condiciones particulares y objetivos con que se realizan los movimientos.

Se denomina fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo, es decir, de imprimirle una aceleración modificando su velocidad.

El concepto de fuerza fue descrito por primera vez por Arquímedes.

Galileo Galilei realizó experimentos con esferas rodando por un plano inclinado para falsar la teoría del movimiento de Aristóteles (1602 – 1607).

Isaac Newton se considera el primero que formuló matemáticamente el moderno concepto de fuerza, aunque también usó el término latino vis fuerza para otros conceptos diferentes además de la fuerza. Además, Isaac Newton postuló que las fuerzas gravitatorias variaban según la ley de la inversa del cuadrado.

Henry Cavendish fue el primero que logró medir experimental en 1798 la fuerza de la gravedad entre dos masas pequeñas, usando una balanza de torsión, gracias a lo cual pudo encontrarse el valor de la constante de la gravitación universal y, por tanto, pudo haber calculado la masa de la Tierra. Con el desarrollo de la electrodinámica cuántica a mediados del siglo XX se constató que “fuerza” era una magnitud puramente macroscópica, surgida de la conservación del momento para partículas elementales. Por esa razón las llamadas fuerzas fundamentales suelen denominarse “interacciones fundamentales”.

Aristóteles y otros creyeron que el “estado natural” de los objetos materiales de la esfera terrestre era el reposo y que los cuerpos tendían por sí mismos hacia ese estado si no se actuaba sobre ellos de ningún modo. De acuerdo con Aristóteles la perseverancia del movimiento requería siempre una causa eficiente (algo que parece concordar con la experiencia cotidiana, donde las fuerzas de fricción nos pasan desapercibidas). De hecho la primera ley de Newton, que contradice la tesis de Aristóteles y según la cual un objeto sobre el que no actúa ninguna fuerza permanece en movimiento inalterado, no resulta obvia para la mayoría de personas que la oyen por primera vez.

Las principales fuerzas que encontramos al estudiar el movimiento de un cuerpo son: el peso, la normal y la fuerza de rozamiento.

El peso es la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce la Tierra sobre los cuerpos que hay sobre ella. En la mayoría de los casos se puede suponer que tiene un valor constante e igual al producto de la masa, del cuerpo por la aceleración de la gravedad, cuyo valores 9.8 m/s2 y está dirigida siempre hacia el suelo.

La normal, cuando un cuerpo esta apoyado sobre una superficie ejerce una fuerza sobre ella cuya dirección es perpendicular a la de la  superficie. De acuerdo a la tercera ley de Newton, la superficie debe ejercer sobre el cuerpo una fuerza de la misma magnitud y dirección, pero en sentido contrario.

La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto.

Las tres leyes de Newton nos permiten estudiar el movimiento de los cuerpos a partir de las fuerzas que actúan sobre ellos. Es necesario que conozcamos cuáles son las fuerzas que actúan sobre los cuerpos.

Considero que en toda actividad laboral, en algún o en todo momento se  utiliza  la fuerza   tanto sea para trasladar, mover, empujar, acarrear objetos como para el trabajador mismo al desplazarse.

Se requiere de una determinada fuerza para subir bultos a cierta altura para bajarlos, se ejerce una fuerza paralela y constante en un remolcador de barcos, realizar los cálculos de fuerzas, pesos, distancias, aceleración, velocidad y volumen son tareas constantes para un técnico higienista y muy importantes para que las actividades se realicen en forma más adecuada posible.

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