Apunte Dina Mica II

Profesoras: Valeria Gutiérrez
Nélida Valdivia Lillo

Escuela de
Kinesiología
Facultad de Medicina

APUNTE: Dinámica II
Fundamento Físico Matemático del Movimiento Humano

1. Conceptos previos
Para desarrollar un estudio de dinámica, en donde se aplica una fuerza sobre un
cuerpo produciendo sobre éste un movimiento, se debe tener en cuenta el tipo de
cuerpo al cual se le aplicará dicha fuerza, yaque el efecto es distinto para un
cuerpo rígido que para uno no rígido.
Cuerpo rígido es aquel en que las posiciones relativas de sus partículas no cambian.
En efecto, aunque éste sea sometido a la acción de fuerzas externas, mantiene invariable su forma y volumen.
Acción de una fuerza en un cuerpo rígido
Una fuerza aplicada a un cuerpo rígido puede producir Traslación, es decir, producto de laaplicación
de la fuerza el cuerpo no se deforma, sino que se produce en éste un cambio total de posición en el
tiempo.

También puede producir Rotación se produce cuando, por efecto de aplicar una fuerza, el
cuerpo rígido gira en torno a un punto fijo. Por ejemplo, al abrir una puerta aplicamos una
fuerza en ella, produciendo que ésta gire (se abra) en torno a un eje fijo, en este caso, lasbisagras.

Torque (momento de una fuerza)
A la acción rotatoria de una fuerza se le llama TORQUE (τ). El efecto del torque se manifiesta en un giro, cambio de
orientación o cambio de rotación, lo que está determinado por el punto de aplicación, dirección, sentido y módulo de la
fuerza aplicada. Dicha fuerza debe ser perpendicular a una distancia del eje de rotación fijo.
Por ejemplo, cuando se abre unapuerta se aplica una fuerza a cierta distancia de un eje fijo de giro (las bisagras de la
puerta).
Solamente las fuerzas perpendiculares a la superficie de la puerta producen giro.
⃗
El Torque se define como:
Donde F: es la fuerza aplicada.

r : es la distancia al eje de rotación.

No olvidar
La unidad de medida para torque:
En el Sistema internacional (S.I.) es [N·m] y
para el sistema Cegesimal(C.G.S.) es [dina · cm]

2. Convención de signos
El signo del torque se determina según el sentido de giro de la fuerza. Siendo considerado por convención positivo,
cuando gira en sentido contrario a las manecillas del reloj, y negativo, cuando gira en sentido a las manecillas del reloj. A
menos que se indique lo contrario.
Si por la aplicación de un torque, el cuerpo tiende a girar en:
 sentidocontrario a las manecillas del reloj, el torque es positivo.
 sentido de las manecillas del reloj, el torque es negativo.
Es decir, el signo del torque indica solamente el sentido de giro y no tiene que ver con la magnitud de éste.

3. Fuerzas que no producen torque
Cuando se aplican fuerzas sobre un cuerpo, podemos notar que no todas las fuerzas producen giro. Dicho de otra manera,
existen fuerzasque no producen torque y son aquellas que, al estar aplicadas en determinados puntos o aplicadas de una
cierta manera, no producen giro. A continuación se muestra en la figura adjunta tales fuerzas.

No produce torque una fuerza si es aplicada:
Paralela al brazo
Como se aprecia en la figura corresponde a la fuerza F2.
En el eje de rotación
Como se aprecia en la figura corresponde a la fuerza F1.Consideraciones para la fuerza aplicada
Generalmente cuando se aplica una fuerza sobre un cuerpo y se produce la rotación de éste (se produce un torque), la
fuerza aplicada no es perpendicular al radio de rotación, con lo cual la cantidad de fuerza que produce el torque es sólo
una porción de dicha fuerza. Esta porción de fuerza que produce el torque es la componente perpendicular al radio degiro. Dicho de otra manera:
 Si la fuerza no es perpendicular al radio, sólo produce torque la componente perpendicular a éste.
Para el ejemplo de la figura, la componente perpendicular de la fuerza F (la cantidad de fuerza que produce torque) es F
cos α. Por lo tanto, el torque se determina mediante la siguiente ecuación:

⃗

Equilibrio de un cuerpo rígido
Se dice que un cuerpo está en equilibrio...