Física - dinámica

DINÁMICA
Hemos estudiado algunos de los distintos tipos de movimientos que existen en la naturaleza.
Ahora, llegó el momento de explicar por qué se producen éstos movimientos, y de esto se
encarga la dinámica.
La dinámica se basa en tres principios fundamentales, denominados Principios de Newton.
Tengamos en cuenta que un principio es una verdad científica que no se puede demostrarexperimentalmente pero que si se puede verificar en forma parcial. Se denomina principio
porque a partir de él construiremos toda una teoría, en este caso, de la mecánica clásica.

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 en su famoso libro Principios de filosofía natural, del siguiente modo:

Principio de Inercia:
Si sobre un cuerpo noactúan fuerzas, o, la suma de las fuerzas que sobre él actúan es igual a
cero, el cuerpo permanece en reposo o se mueve con movimiento rectilíneo uniforme.
Consideraciones:
a- El principio de inercia nos da por primera vez una idea clara acerca de lo que es una fuerza. Es
aquel ente físico capaz de producir una modificación en el estado de reposo o de MRU de un
cuerpo.
b- También nosexplica el por qué un cuerpo puede seguirse moviendo cuando deja de actuar la
fuerza que lo impulsó.
c- Este principio no nos dice nada acerca de lo que sucede con un cuerpo sobre el cual actúan
fuerzas, sin embargo lo sugiere. Por acción de las fuerzas los cuerpos se acelerarán, aunque no
sabemos de qué forma.
d- La inercia es una propiedad fundamental de la materia. Podría definirse a la materiacomo
todo aquel ente físico que posee inercia.

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.

Principio de Masa:
La aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que se leaplica
siendo la constante de proporcionalidad una magnitud denominada masa del cuerpo.

F = m.a
Consideraciones:

a-

La masa de un cuerpo, es la medida de su inercia y está relacionad a con la cantidad de
materia que el cuerpo posee.

b- Como la ecuación es vectorial, es evidente que la aceleración tiene la misma dirección y
sentido de la fuerza.
c- Como el peso de un cuerpo es unafuerza ( la fuerza con que la tierra lo atrae ), podrá
calcularse aplicando el principio de masa, y, teniendo en cuenta que la aceleración que
interviene es la de la gravedad, nos queda:

P = m.g
d- Es evidente que, debido a la consideración anterior, un cuerpo tendrá la misma masa en todo
el universo, dado que es una característica propia del cuerpo. Sin embargo ese mismo cuerpo
no pesará lomismo en todo el universo, pues el peso depende de la aceleración de la
gravedad y esta depende del planeta en que el cuerpo se encuentre, inclusive, si el cuerpo se
encuentra lejos de todo planeta, no pesará pero seguirá teniendo masa pues habrá que
aplicarle una fuerza para acelerarlo.
e- El principio de masa es válido también cuando actúan varias fuerzas
sobre el cuerpo pues, éstasfuerzas sumadas, darán como resultado una fuerza a la que se
le aplicará el principio.

ΣF = m.a
Diagramas de cuerpo libre:
Cuando sobre un cuerpo actúan más de una fuerza, aplicar el segundo principio de Newton tiene
sus secretos. Comprendamos que esta ecuación es vectorial y por lo tanto, puede suceder que
las fuerzas actuantes lo hagan en distintas direcciones.
Gracias al principio de...