$m\vec a$no es una fuerza, y esta es una distinción importante a tener en cuenta. Es justo lo que dice: el producto de la masa y la aceleración, sin referencia a ninguna fuerza.

Esta confusión a menudo surge de un malentendido de la Segunda Ley de Newton, que relaciona esta cantidad con la fuerza.

Dado que el objeto de masa$m$tiene una aceleración de$\vec a$, no concluimos que$m\vec a$es una fuerza, sino que la fuerza neta que actúa sobre el objeto (es decir, la fuerza del hombre que lo empuja más etc.) es igual a$m\vec a$.

Entonces$m\vec a$no es una fuerza. Hay una sutil diferencia.

Una fuerza se define como una disposición a acelerar, no como una aceleración en sí misma. Esta es una palabra elegante que solo significa "si nada más interviene, entonces la cosa se acelera". Además, de hecho, está ponderado por este parámetro de cantidad de cosas.$m$que dice “si se aplica la misma disposición al doble de la materia, y nada más interviene, entonces la cosa acelera la mitad”.

Algunos contraejemplos

Pero, por ejemplo, a veces las cosas están en un estado de equilibrio de fuerzas . La gravedad me tira hacia abajo, pero mi silla me empuja hacia arriba y, como resultado, no estoy acelerando . Pero las fuerzas siguen ahí. La gravedad todavía me predispone a querer ir hacia abajo y la fuerza de la silla todavía me predispone a querer ir hacia arriba, es solo que están perfectamente equilibrados entre sí para que yo no haga ninguna de las dos cosas. (Debo hacer una pausa para decir que esto no tiene nada que ver directamente con la tercera ley de Newton. Muchos novatos cometen el error de confundir el equilibrio de fuerzas con la tercera ley, también son diferentes).

Una cosa realmente inteligente acerca de esta definición de fuerzas es que, si imaginas a alguien moviéndose a mi lado en un tren, tal vez están haciendo malabarismos con pelotas en el tren, veo que todas estas pelotas pasan a mi lado con una gran velocidad de alrededor de 90 km/ hr o lo rápido que vaya el tren: pero ambos estamos de acuerdo en cualquier cambio en la velocidad de las bolas, y nuestros relojes están de acuerdo en cuánto dura un segundo (hasta que lleguemos a la relatividad, pero ignoremos eso), así que ambos estamos de acuerdo en las aceleraciones que vemos, por lo que ambos estamos de acuerdo en las fuerzas que vemos en las bolas, aunque no estamos de acuerdo con el momento y la energía reales que llevan las bolas. ¡Muy útil!

Y como a veces las fuerzas no están balanceadas, y ves una aceleración en alguna dirección. ¡Puede que no haya ninguna fuerza apuntando en esa dirección ! Entonces, por ejemplo, los veleros pueden navegar contra el viento coordinando inteligentemente tanto el viento (que obviamente lo aleja del viento) con una vela y un timón y una tabla principal anclada en el agua, cada uno de los cuales empuja en una dirección completamente diferente. Sumas estas fuerzas tremendamente diferentes en direcciones tremendamente diferentes y obtienes una "fuerza neta", y una aceleración resultante, en una dirección totalmente diferente a cualquiera de ellas. No puedo decir que tal$m \vec a$es una fuerza porque no hay ninguna fuerza que apunte en la dirección apropiada. Pero es la suma vectorial de fuerzas en el bote.

¿Existen tipos de fuerzas?

Ahora, más allá de esto, está preguntando si existen tipos de fuerzas sustancialmente diferentes, y la respuesta es "no al nivel que le gustaría: pero hay razones sustancialmente diferentes por las que nos preocupamos por las fuerzas, y etiquetamos estas fuerzas por las razones por las que nos preocupamos". a cerca de ellos." Entonces, por ejemplo, lo que llamas la "fuerza normal" es causado por el hecho de que mi silla (y el piso debajo de ella y el planeta debajo) aún no se ha roto, por lo que no puedo caer a través de ella. Es lo que llamamos una fuerza de restricción., es creado por una restricción sobre los movimientos del sistema. Lo llamamos "la fuerza normal" para que sepa que es la fuerza que es normal (palabra antigua elegante que significa "ortogonal a" o "perpendicular a") a las restricciones del sistema. Pero en última instancia, es causado por la repulsión electromagnética y de Pauli entre las nubes de electrones de los átomos, por lo que si lo clasificáramos por tipolo habríamos llamado una "fuerza cuántica de repulsión de Pauli entre nubes de electrones porque los electrones no pueden estar en el mismo estado que los demás". Pero no lo clasificamos de esa manera, lo clasificamos por algún sentido de por qué nos preocupamos por él, lo que está haciendo en nuestras ecuaciones: está impidiendo que me caiga al suelo, está imponiendo una restricción que no tengo. Creo que va a suceder en la física de este sistema. De manera similar, una fuerza de tensión expresa que hay algo elástico que se ha estirado más allá de su longitud de equilibrio y quiere volver a su longitud de equilibrio: ese no es el tipo subyacenteque es nuevamente una "fuerza electromagnética de átomos que tiran de los átomos cercanos, más probablemente una fuerza entrópica de largas moléculas fibrosas que se ven obligadas a enderezarse, pero térmicamente realmente quieren volver a estar en garabatos complicados". Pero lo llamamos “tensión” porque no nos importa por qué la cuerda o el resorte quiere volver a su longitud de equilibrio, es suficiente que sí quiera , y esa es la razón por la que nos importa.

Fundamentalmente, solo hay cuatro tipos de fuerzas, a saber, la fuerza electromagnética ; fuerza gravitacional ; Fuerza fuerte ; y las fuerzas Débiles . Las dos últimas fuerzas están a escala atómica y son fuerzas de muy corto alcance y tienen una influencia insignificante en separaciones largas.

Ahora, en cuanto a su pregunta, todas las fuerzas como Normal, tensión y fricción se deben a una de estas cuatro fuerzas fundamentales, es decir, la fuerza electromagnética principalmente ( también influenciada por el principio de exclusión de Pauli ).

Cuando empujas el bloque (supongamos una superficie sin fricción para simplificar), los átomos de tu mano se acercan a los átomos del bloque y, debido a las nubes de electrones que rodean el núcleo, una fuerza repulsiva neta actúa sobre los electrones del bloque . así como de tu mano. Esta fuerza de repulsión es lo que hace que el bloque se acelere.

Entonces$ma$no es una fuerza nueva.

De la segunda ley del movimiento de Newton

$F_{net}$$= ma$

La fuerza normal sobre el bloque es lo que sirve aquí como el$F_{net}$de la ecuación (suponiendo que no haya fricción de la mesa sobre el bloque).$F_{net}$no es una fuerza nueva. Simplemente representa la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre él. Pero el origen de todas las fuerzas sigue siendo las cuatro fuerzas fundamentales antes mencionadas.

Espero que ayude ☺️.

$m\vec a$no es una fuerza. Es la suma de todas las fuerzas:

Al empujar el objeto sobre la mesa hacia un lado, hay al menos tres fuerzas que actúan sobre él:

1. Su peso /la fuerza gravitacional ,
2. la fuerza normal que lo sostiene, y
3. tu fuerza de empuje .

Es posible que algunos de estos se anulen entre sí, como sería el caso si empujas el objeto de lado sobre una superficie horizontal. También es posible que estén involucradas más fuerzas, como la fricción cinética como la siguiente opción obvia.

No existe necesariamente un nombre convencional dedicado para todas las fuerzas; es decir, no existe un nombre universal para una fuerza de empuje aleatoria como aquí. Podemos optar por llamarlo una "fuerza de empuje" si queremos.**

^{** Por supuesto, existe debido a la repulsión electromagnética de los átomos que forman las puntas de los dedos, pero supongo que ese no es el nivel sobre el que desea preguntar.}

Ver la Segunda Ley de Newton se puede establecer como:

Tenga en cuenta aquí que la fuerza es N, que resulta ser numéricamente igual a$ma$y no al revés.

Creo que la pregunta OP apunta a cómo sabemos que hay fuerzas en un objeto y cuáles son sus magnitudes y direcciones.

Puedo ver dos tipos de fuerzas, clasificadas por cómo se miden:

Fuerzas que pueden ser medidas por una celda de carga , (generalmente basadas en propiedades elásticas).

La fuerza normal, las fuerzas de fricción estática y la fuerza que el hombre aplica al bloque se pueden medir de esa manera.

Si sólo están presentes ese tipo de fuerzas, la suma vectorial de todas ellas$\mathbf F_{net} = m\mathbf a$. Las fuerzas de fricción cinética parecen más difíciles de medir y pueden tomarse por diferencia en la ecuación anterior.

Gravitacional .

Un cuerpo en caída libre se acelera, pero la fuerza que provoca la aceleración no se puede medir con una celda de carga. Por otro lado, si una celda de carga mide el peso de un objeto estático, lo que se mide es la fuerza normal, pero no hay aceleración.

En esos casos, se debe postular una fuerza gravitacional para evitar la aceleración sin fuerza neta, o una fuerza neta sin aceleración.

Es igual a la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el bloque.