Dinamica de la particula

CAPÍTULO II DINÁMICA DE LA PARTÍCULA

Antes: "Lo que es movido necesariamente es movido por algo." Aristóteles Metafísica.

Después: "Si todo impedimento es excluido, el movimiento de un cuerpo sobre un plano horizontal continuará perpetuamente." Galileo Discursos.

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INTRODUCCION A LA MECANICA DE LA PARTICULA

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DINÁMICA DE LA PARTÍCULA

II-1.Introducción.
El movimiento de un cuerpo cambia cuando este interactúa con otros cuerpos. Dichos cambios dependerán por un lado de las propiedades del cuerpo y por otro del medio que lo rodea. El problema central de la dinámica de la partícula es el siguiente: Dada una partícula cuyas características (masa, carga, momento magnético) son conocidas, colocada en determinadas condiciones de movimiento encierto medio del cual se tiene una descripción completa, determinar cuál será el movimiento subsiguiente de la partícula.

II-2. Principio de inercia.
Comenzaremos analizando un problema mucho más simple. ¿qué se puede decir del movimiento de un objeto cuando éste está libre de interacciones? La concepción dominante antes de que Galileo analizara detenidamente este problema era que paramantener un cuerpo en movimiento era necesaria la acción de alguna influencia externa. En otros términos se pensaba que si sobre un objeto no actuaban fuerzas éste permanecería en reposo. Esta concepción parecía por otra parte muy natural, después de todo, la experiencia muestra que los objetos que se mueven sobre la superficie de la Tierra tienden al reposo cuando se les deja libres. Sin embargo,Galileo observó que si tratamos de ir más allá de la experiencia ordinaria eliminando progresivamente las fuerzas de resistencia, los cuerpos demorarían más y más en alcanzar el reposo, y extrapolando podemos sostener que si todas las interacciones pudiesen ser eliminadas el cuerpo continuaría moviéndose indefinidamente con velocidad constante. Galileo concluyó, por consiguiente, que sólo erannecesarias las interacciones para modificar el estado de movimiento de un cuerpo, no para mantener su velocidad. El análisis de Galileo de este problema sigue siendo hoy día un ejemplo clásico de cómo se producen las Revoluciones Científicas. En efecto, basándose esencialmente en los mismos datos

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experimentales, Galileo y sus antecesores sacabanconclusiones diametralmente opuestas. Para unos dichos datos confirmaban que los cuerpos libres de fuerzas tienden al reposo, para el otro las mismas observaciones conducían a pensar que un cuerpo libre continuaría moviéndose indefinidamente con velocidad constante. Sólo es posible comprender este cambio de interpretación si se recuerda cómo habían cambiado los esquemas conceptuales con los que seanalizaban los hechos desde la antigüedad hasta la época de Galileo. Para los Griegos, Aristóteles por ejemplo, la Tierra estaba en reposo en el centro del Universo y constituía un sistema de referencia privilegiado, para que los cuerpos se movieran era necesario que se ejerciesen ciertas fuerzas. Para Galileo, la Tierra giraba en torno al Sol y no había un sistema de referencia privilegiado. Si sedeseaba describir los fenómenos que ocurrían en la superficie terrestre se podía elegir a la Tierra como sistema de referencia, pero era claro que no podía considerarse que este sistema se encontraba en reposo absoluto. De existir en el Universo un sistema en reposo absoluto y si fuera cierto como sostenía Aristóteles que las partículas libres de fuerzas tenderían al reposo, no podrían explicarselos hechos observados. Por ejemplo si soltáramos una bala de cañón de la parte más alta del mástil de un barco, en vez de caer verticalmente como en realidad observamos, debería salir disparada en alguna dirección, ya que tendería al reposo mientras que la Tierra sigue moviéndose en torno al Sol. El principio de inercia permite explicar naturalmente los hechos observados. La bala cuando es...