¿Qué es la calculadora de fuerza resultante?
Cuando dos fuerzas actúan sobre el mismo punto formando un ángulo entre sí, pueden sustituirse por una única fuerza equivalente llamada resultante. Esta calculadora aplica la ley del paralelogramo de suma de vectores para hallar tanto la magnitud como la dirección de esa fuerza resultante a partir de dos fuerzas y del ángulo que las separa. Es de aplicación universal en física e ingeniería, sin reglas que dependan de ningún país.
Cómo usarla
Introduce la magnitud de la Fuerza 1 y la Fuerza 2 en newtons y, a continuación, el ángulo entre ambas en grados (0° significa que apuntan en el mismo sentido y 180° que se oponen). La calculadora te devuelve la magnitud de la resultante en newtons y su dirección medida respecto a la Fuerza 1.
La fórmula explicada
La magnitud se obtiene con $$R = \sqrt{\text{F}_1^{2} + \text{F}_2^{2} + 2\,\text{F}_1\,\text{F}_2\cos\theta}$$ expresión que se deduce del teorema del coseno aplicado al paralelogramo de fuerzas. La dirección respecto a la Fuerza 1 es $$\varphi = \tan^{-1}\!\left(\frac{\text{F}_2\sin\theta}{\text{F}_1 + \text{F}_2\cos\theta}\right)$$ Cuando \(\theta = 90°\), \(\cos\theta = 0\) y la fórmula se reduce a la conocida forma pitagórica \(R = \sqrt{\text{F}_1^{2} + \text{F}_2^{2}}\).
Ejemplo resuelto
Supongamos que \(\text{F}_1 = 30\ \text{N}\) y \(\text{F}_2 = 40\ \text{N}\) actúan a 90°. Entonces $$R = \sqrt{900 + 1600 + 0} = \sqrt{2500} = 50\ \text{N}.$$ La dirección es $$\tan^{-1}\!\left(\frac{40\cdot 1}{30 + 0}\right) = \tan^{-1}(1{,}333) \approx 53{,}13° \text{ respecto a la Fuerza 1.}$$
Preguntas frecuentes
¿Qué ocurre si el ángulo es 0°? Las fuerzas se suman directamente: \(R = \text{F}_1 + \text{F}_2\) y la dirección es 0°.
¿Y a 180°? Las fuerzas se restan: \(R = |\text{F}_1 - \text{F}_2|\), y la resultante actúa en la dirección de la fuerza mayor.
¿Puedo usar otras unidades? Sí: la fórmula es independiente de la unidad. Usa cualquier unidad de fuerza de forma coherente y la resultante quedará expresada en esa misma unidad.
