cinética de partículas

CINETICA DE LA PARTICULA

PRINCIPIOS BASICOS DE LA MECANICA DE NEWTON

En este capítulo se estudia el movimiento de una partícula considerando las causas que lo originan. Estas causas corresponden a la interacción de la partícula con el resto del universo, interacción que es representada por fuerzas.

Las relaciones entre las fuerzas que actúan sobre una partícula y el movimientoresultante de la partícula están enunciadas en las Leyes de Newton, propuestas en 1687:

• Primera Ley: Una partícula tiende a permanecer en su estado de movimiento a menos que se ejerza una fuerza sobre ella. Esto significa una partícula sometida a un sistema de fuerzas en equilibrio (fuerza neta nula) mantendrá su velocidad. En particular, si la velocidad es nula, la partícula se mantendrá enreposo.

• Segunda Ley: La aceleración que adquiere una partícula es proporcional a la fuerza neta ejercida sobre ella e inversamente proporcional a su masa.

• Tercera Ley: Las fuerzas de interacción entre partículas son iguales en magnitud y de sentido contrario (Principio de acción y reacción).

Estas leyes son válidas para sistemas de referencias inerciales. Recordando lasdefiniciones entregadas en el Cap. 1, se puede considerar como sistema de referencia inercial cualquiera cuyo movimiento absoluto sea despreciable para el problema en estudio, por lo que se le considera fijo. Además, cualquier sistema de referencia que se mueve con velocidad constante con respecto a un sistema inercial es también sistema inercial. Es claro además que la primera ley es en realidad un casoespecial de la segunda.






LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON.

Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton,1 son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, en particular, aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento delos cuerpos en el universo.
Constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validezradica en sus predicciones... La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante más de dos siglos.2En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:
Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica clásica;
Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se pueden deducir yexplicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.
Así, las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros, como los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así como toda la mecánica de funcionamiento de las máquinas. Su formulación matemática fue publicada por Isaac Newton en 1687 en su obra Philosophiae Naturalis PrincipiaMathematica.3.La dinámica de Newton, también llamada dinámica clásica, sólo se cumple en los sistemas de referencia inerciales (que se mueven a velocidad constante; la Tierra, aunque gire y rote, se trata como tal a efectos de muchos experimentos prácticos). Solo es aplicable a cuerpos cuya velocidad dista considerablemente de la velocidad de la luz (que no se acerquen a los 300.000 km/s); la razón estriba enque cuanto más cerca esté un cuerpo de alcanzar esa velocidad (lo que ocurriría en los sistemas de referencia no-inerciales), más posibilidades hay de que incidan sobre el mismo una serie de fenómenos denominados efectos relativistas o fuerzas ficticias, que añaden términos suplementarios capaces de explicar el movimiento de un sistema cerrado de partículas clásicas que interactúan entre sí. El...