Fuerza específica

La fuerza específica ( SF ) es una magnitud específica de la masa definida como el cociente de fuerza por unidad de masa .

${\displaystyle \mathrm {SF} =F/m}$

Es una magnitud física de tipo aceleración , con dimensión de longitud por tiempo al cuadrado ( T ^-2 L ) y unidades del SI de metro por segundo al cuadrado (m·s ⁻² ).

Normalmente se aplica a fuerzas distintas de la gravedad , para emular la relación entre la aceleración gravitatoria y la fuerza gravitatoria . También se le puede denominar peso específico (peso por unidad de masa), ya que el peso de un objeto es igual a la magnitud de la fuerza gravitatoria que actúa sobre él.

La fuerza g es un ejemplo de fuerza específica medida en unidades de gravedad estándar ( g ) en lugar de m/s², es decir, en múltiplos de g (por ejemplo, "3 g ").

La fuerza específica (masa-) no es una aceleración de coordenadas , sino una aceleración propia , que es la aceleración relativa a la caída libre. Las fuerzas, las fuerzas específicas y las aceleraciones propias son las mismas en todos los sistemas de referencia, pero las aceleraciones de coordenadas dependen del sistema de referencia. Para los cuerpos libres, la fuerza específica es la causa y una medida de la aceleración propia del cuerpo.

La aceleración de un objeto en caída libre hacia la Tierra depende del sistema de referencia (desaparece en el sistema de referencia de caída libre, también llamado sistema inercial), pero cualquier aceleración debida a la fuerza g estará presente en todos los sistemas. Esta fuerza específica es cero para los objetos en caída libre, ya que la gravedad por sí sola no produce fuerzas g ni fuerzas específicas.

Los acelerómetros en la superficie de la Tierra miden una aceleración constante de 9,8  m/s² incluso cuando no están acelerando (es decir, cuando no experimentan aceleración de coordenadas). Esto se debe a que los acelerómetros miden la aceleración propia producida por la fuerza g ejercida por el suelo (la gravedad por sí sola nunca produce fuerza g o fuerza específica). Los acelerómetros miden la fuerza específica (aceleración propia), que es la aceleración relativa a la caída libre, ^{[ 1 ]} no la aceleración "estándar" relativa a un sistema de coordenadas.

En la hidráulica de canales abiertos , fuerza específica (${\displaystyle F_{s}}$) tiene un significado diferente:

${\displaystyle F_{s}={\frac {Q^{2}}{gA}}+zA}$

donde Q es el caudal, g es la aceleración debida a la gravedad, A es el área de la sección transversal del flujo y z es la profundidad del centroide del área de flujo A. ^{[ 2 ]}

• Aceleración
• Aceleración adecuada