Dinamica

DINÁMICA


JAIRO HERNÁN MUÑOZ H.
Profesor

FÍSICA GENERAL

INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA TECNOLÓGICO DE ANTIOQUIA

MEDELLÍN

2012
INTRODUCCIÓN
Anteriormente vimos cómo describir el movimiento en una y dos dimensiones. Sin embargo no tuvimos en cuenta cuales son las causas del movimiento. Por ejemplo, ¿cómo puede una grúa remolcar un camión que es mucho más pesado que ella? ¿Por qué esmás difícil controlar un auto en hielo mojado que en concreto seco? Las respuestas a estas preguntas y otras similares nos llevan al campo de la dinámica, la relación entre el movimiento y las fuerzas que lo causan. Anteriormente estudiamos la cinemática, el lenguaje que describe el movimiento. Ahora estamos en condiciones de pensar en qué es lo que hace que los cuerpos se muevan como lo hacen.Para el estudio de la dinámica usaremos las cantidades de cinemática desplazamiento, velocidad y aceleración junto con dos conceptos nuevos, fuerza y masa, para analizar los principios de la dinámica, los cuales se resumen en las leyes del movimiento de Newton.

RESUMEN
Hemos estudiado algunos de los distintos tipos de movimientos que existen en la naturaleza. Ahora, llegó el momento de explicarpor qué se producen éstos movimientos, y de esto se encarga la dinámica.
Fuerza es una magnitud física vectorial que surge cuando dos objetos interaccionan (es decir, se ejercen una acción mutua), ya sea “por contacto” o “a distancia”. Las fuerzas se caracterizan por producir cambios en la velocidad de los cuerpos, (por tanto incluyendo cambios en la dirección del movimiento).
El concepto defuerza nos da una descripción cualitativa de la interacción entre dos cuerpos o entre un cuerpo y su entorno. La fuerza es una cantidad vectorial; podemos empujar o tirar de un cuerpo en diferentes direcciones. Por tanto, para describir una fuerza debemos indicar su dirección de acción y su magnitud, la cantidad que describe "qué tan fuerte" la fuerza se ejerce.
Es muy importante aclarar desde ahoraque según la definición física de fuerza, los cuerpos no tienen fuerza, sólo la ejercen (o la reciben). Observa igualmente que para poder hablar de la existencia de fuerza se necesita la presencia siempre de dos cuerpos. Por ejemplo, el peso es una fuerza producida por la interacción entre cualquier objeto y el planeta tierra.
La dinámica se basa en tres principios fundamentales, denominadosPrincipios de Newton. Tengamos en cuenta que un principio es una verdad científica que no se puede demostrar experimentalmente pero que si se puede verificar en forma parcial.

El principio de inercia
El principio de inercia no fue, estrictamente, descubierto por Newton. En realidad, se sabe que el célebre Leonardo da Vinci (1452-1519) lo había intuido años antes pero lo mantuvo en secreto. FueGalileo Galilei (1564-1642) quien lo descubre y lo presenta al mundo en su famoso libre dialogo sobre dos nuevas ciencias, sin embargo, no lo formula como principio básico de la naturaleza. Finalmente, Isaac Newton (1642-1727), lo enuncia como el primero de sus tres principios del siguiente modo:
Principio de Inercia: Si sobre un cuerpo no actúan fuerzas, o, la suma de las fuerzas que sobre élactúan es igual a cero, el cuerpo permanece en reposo o se mueve con movimiento rectilíneo uniforme.

El principio de masa
Este principio si fue descubierto por Newton y es el principio que relaciona la fuerza aplicada a un cuerpo con la aceleración que adquiere. Es el único de los principios que se expresa través de una ecuación. La masa de un cuerpo, es la medida de su inercia y estárelacionada con la cantidad de materia que el cuerpo posee.
Principio de Masa: La aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que se le aplica siendo la constante de proporcionalidad una magnitud denominada masa del cuerpo. F = m.a

El principio de acción y reacción
Este principio, también conocido como principio de interacción, es quizás el más difícil de...