Estudio De La Dinamica

1) Dinámica

La Dinámica de la parte de la mecánica encargada de estudiar el movimiento y sus causas.

2) La Fuerza

La fuerza es toda causa capaz de originar dos clases de efecto:

Efecto Dinámico: produciendo modificando el movimiento de un cuerpo.

Efecto Deformador: cambiando la forma de los cuerpos.

3) Equilibrio de las Fuerzas

Un cuerpo está equilibrado cuando no se modifica su estado de reposo o de movimiento.

Fuerzas equilibras: Se llaman fuerzas equilibradas, a las fuerzas actuando simultáneamente sobre un cuerpo no le causan aceleración.

4) Masa e Inercia

La masa de un cuerpo es la magnitud que expresa la medida de su inercia.

La inercia, es una propiedad que poseen todos los cuerpos y consiste en que un cuerpo varíe su estado de reposo o de movimiento, es necesario que otro actúe sobre él durante un intervalo de tiempo determinado.

5) Primera ley de Newton o ley de Inercia

La primera ley de Newton: Todo cuerpo de reposo o movimiento rectilíneo uniforme tiende a mantener su estado, siempre y cuando sobre él no actué una fuerza externa. Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, o actúan varia que se anulan entre sí, entonces el cuerpo está en reposo o tiene movimiento rectilíneo y uniforme. Es bueno recalcar que el principio de inercia o ley de inercia es aplicable a sistemas en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme. Esta es la razón por la cual estos sistemas se les conocen como sistemas de referencia inerciales.

Por el principio de la inercia se llegar a entender uno de los principios más importantes de la dinámica, que consiste que en el reposo y el movimiento rectilíneo uniforme son estados físicamente equivalentes.

6) Segunda ley de Newton y ley fundamental de la dinámica

La fuerza aplicada a un cuerpo es capaz de producir variaciones de velocidad, es decir, aceleraciones.

Ahora tratemos de encontrar alguna relación de tipo cuantitativo entre la fuerza aplicada a un cuerpo y la aceleración que adquiere, valiéndonos para ello de un experimento idealizado que nos ayudará a comprender esa relación.

Dispongamos de una caja de masa m, la cual está dotada de unas rueditas que le permiten moverse a través de una superficie perfectamente pulida, con el objeto de suponer nulo roce.

Veamos dos casos:

a) Cuando la masa se mantiene constante.

Si aplicamos a la caja fuerzas de magnitudes F,2F,3F se va adquiriendo aceleraciones que se resumen en la siguiente tabla:

Masa constante

Aceleración a 2a 3a 4a

Fuerza F 2F 3F 4F

TABLA A

En dicha tabla se observan las características siguientes:

Si F se duplica, a se duplica.

Si F se triplica, a se triplica.

Si F se cuadriplica, a se cuadriplica.

Como puede notarse, la aceleración aumenta en la misma proporción en que aumenta la fuerza, es decir:

La aceleración de la caja es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre ella.

Matemáticamente puede expresarse así:

b) Si mantenemos constante la fuerza.

Consideramos ahora las tres cajas de masas diferentes:m;2m;3m,sobre las cuales actuará la misma fuerza F. Los resultados se resumen en la siguiente tabla:

Fuerza constante

Masa del cuerpo m 2m 3m 4m

Aceleración a a/2 a/3 a/4

TABLA B

En la tabla se ven las características siguientes:

Si m se duplica, a se reduce a la mitad.

Si m se triplica, a se reduce a la tercera parte.

Si m se cuadriplica, a se reduce a la cuarta parte.

Como puede notarse, la aceleración se reduce en la misma proporción en que aumenta la masa, es decir:

La aceleración es inversamente proporcional a la masa.

Matemáticamente puede expresarse así:

Si condensamos las soluciones de los casos a) y b) podemos decir que:

La aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa.

7) Unidades de Fuerza

Partiendo de la ecuación fundamental de la dinámica

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