Dinamica

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DINÁMICA

FUERZA, MASA y ACELERACIÓN

Hay tres conceptos que se usan todo el tiempo en dinámica. Estos conceptos son los de fuerza, masa y aceleración.
Prestá atención a esto porque es la base para todo lo que sigue. Vamos.

¿ Qué es una fuerza ?
Una fuerza es una cosa que hace que algo que está quieto se empiece a mover.

Esta situación de un cuerpo que tiene aplicado una fuerza lasimbolizamos
poniendo una flechita que representa a la fuerza. Algo así:

Cuando la fuerza empieza a actuar, el cuerpo que estaba quieto se empieza a mover.
Si uno no deja que el cuerpo se mueva lo que hace la fuerza es deformarlo o romperlo.

MASA

Cuanto más masa tiene un cuerpo, más difícil es empezar a moverlo.
( Empezar a acelerarlo, quiero decir ).
Y si el tipo viene moviéndose, másdifícil va a ser frenarlo...

De manera que la masa es una cantidad que me da una idea de qué tan difícil es acelerar o frenar a un cuerpo. Entonces también se puede entender a la masa como una medida de la tendencia de los cuerpos a seguir en movimiento.
Esto vendría a ser lo que en la vida diaria se suele llamar inercia.

A mayor cantidad de materia, mayor masa. Cuanta más materia tenga uncuerpo, más difícil va a resultar moverlo.
Es como que la masa dice “ mi honor está en juego y de aquí no me muevo “.
Es decir, si tengo 2 ladrillos del mismo material tendrá más masa el que tenga más átomos. ( Atomos, moléculas, lo que sea ).

Puedo decir que la dificultad en acelerar o frenar un cuerpo está dada en cierta medida por la cantidad de partículas que ese cuerpo tiene. Y lacantidad de partículas da una idea de la cantidad de materia.
Sin entrar en grandes complicaciones resumamos :

ACELERACIÓN

La aceleración es una cantidad que me dice qué tan rápido está aumentando o disminuyendo la velocidad de un cuerpo. Esto ya lo sabés de cinemática.
Digamos que si una cosa tiene una aceleración de 10 m/s 2, eso querrá decir que su velocidad aumenta en 10 m /s por cadasegundo que pasa. ( Es decir, si al principio su velocidad es cero, después de un segundo será de 10 m/s, después de 2 seg será de 20 m/s, etc.).

LEYES DE NEWTON ←

1ª LEY DE NEWTON o PRINCIPIO DE INERCIA

Si uno tira una cosa, esta cosa se va a mover con movimiento rectilíneo y uniforme a menos que alguien venga y lo toque.
Es decir, si un objeto se viene moviendo con MRU, va a seguirmoviéndose con MRU a menos que sobre el actúe una fuerza.

Para entender esto imaginate que venías empujando un carrito de supermercado y de golpe lo soltaste. Si no hay rozamiento, el carrito va a seguir por inercia.
La forma matemática de escribir la primera ley es:

Si F = 0 → a = 0 ( V = cte )

2ª LEY DE NEWTON o PRINCIPIO DE MASA

La ley que viene ahora es la que se usa pararesolver los problemas, así que atención. La cosa es así: Si uno le aplica una fuerza a un cuerpo ( lo empuja, digamos ) el tipo va a adquirir una aceleración que va para el mismo lado que la fuerza aplicada.

Esta aceleración será más grande cuanto mayor sea la fuerza que actúa.
Es decir, a es directamente proporcional a la fuerza aplicada.

Esta aceleración será más chica cuanto más cantidad demateria tenga el cuerpo.
Es decir, a será inversamente proporcional a la masa del objeto.
Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, el tipo se empieza a mover con movimiento rectilíneo uniformemente variado, es decir, la velocidad empieza a aumentar, y aumenta lo mismo en cada segundo que pasa.

Todo esto que dije antes se puede escribir en forma matemática como:

Si paso la masamultiplicando tengo la forma más común de poner la ley de Newton, que es como les gusta a ellos:

3ª LEY DE NEWTON o PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN

Cuando dos cuerpos interactúan entre sí, es decir, cuando se ejercen fuerzas mutuamente ( ej : cuando chocan, se tocan, explotan, se atraen, se repelen, etc.), la fuerza que el primer cuerpo ejerce sobre el segundo es igual y de sentido contrario a la...
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