Fisica

INGENIERÍA MECATRÓNICA

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Fundamentos de estática y dinámica

Definiciones importantes en la Física.

Aceleración. La aceleración es la variación de la velocidad de una partícula con el tiempo y es la responsable tanto de los cambios en el módulo de la velocidad de las partículas como de la variación de la dirección en la que se mueven (que según la Primera Ley de Newton deberíanpermanecer constantes. Las aceleraciones pueden venir causadas por interacciones físicas (gravedad, electromagnetismo, fuerzas de rozamiento...), en cuyo caso decimos que son físicas; o bien por alteraciones en el sistema de coordenadas (véase aceleración de Coriolis, en cuyo caso decimos que son ficticias. Por tanto, siempre que tengamos una aceleración, sea física o ficticia, tendremos que lapartícula o bien se acelera (o decelera), o bien cambia de dirección, o ambos efectos. Estos cambios vendrán dados por la Segunda Ley de Newton.

Masa. A veces se define la masa como la cantidad de materia contenida en un objeto, siendo así una propiedad inherente de la misma (y que puede ser igual a cero). Es una definición un poco desafortunada, pero de todos modos el concepto de masa es bastanteintuitivo. No se debe confundir la masa con el peso, mientras la primera mide la cantidad de materia el segundo es una fuerza. Este es un error muy común que hay que evitar a toda costa. En teoría hay dos tipos diferentes de masas: una es la masa inercial, que es la que se opone a que un cuerpo se acelere cuando se aplica una fuerza sobre él (según la

Segunda Ley de Newton la aceleración inducidasobre un objeto cuando se aplica una fuerza es inversamente proporcional a la masa, con lo que cuanta más masa tengamos más fuerza necesitaremos para dar la misma aceleración; la otra es la
masa gravitatoria, que es la responsable de la interacción gravitatoria mediante la

fuerza de la gravedad
Aunque aún no se ha podido demostrar de modo matemático, estos dos tipos de masa son iguales en unaparte entre varios millones según los experimentos.

Fuerza. La fuerza viene descrita por la Segunda Ley de Newton y es la responsable de que el momento lineal varíe. Hay muchas razones diferentes por las que una fuerza puede actuar sobre una partícula. Una fuerza puede ser física (si se debe a una interacción natural física) o ficticia (si se debe a cambios en los sistemas de referencia). Lasinteracciones físicas son cuatro: gravitatoria, electromagnética, nuclear débil y nuclear fuerte.

Peso. El peso es la fuerza que la gravedad ejerce sobre las partículas con masa en las cercanías de la Tierra, con lo que su valor será igual a la masa de dichas partículas por el valor de la aceleración de la gravedad.

Momento de inercia. El momento de inercia es una magnitud angular que nosindica la resistencia de un objeto a rotar en torno a un eje, con lo cual este momento de inercia dependerá de cuál sea el eje en torno al cual está rotando. Este momento de inercia está relacionado, pues, con la masa inercial de un cuerpo, tomando su papel en las ecuaciones angulares.

Momento Lineal. El momento lineal se define como la masa de una partícula multiplicada por la velocidad quelleva. Este momento lineal varía cuando se aplica una fuerza de acuerdo con la Segunda Ley de Newton.

Mecánica La mecánica es el estudio del movimiento de las partículas y sistemas de partículas, cómo actúan las fuerzas sobre ellas y cómo son esas fuerzas.

Partícula. Definimos la partícula como una masa que ocupa un volumen tan pequeño en el espacio que podemos decir que es puntual (es decir, noocupa ningún volumen, simplemente está en un punto del espacio). Generalmente se considera que los objetos reales son partículas con su masa concentrada en el centro de masas del objeto. Esta es una abstracción válida cuando estamos dando mecánica clásica, en la que las distancias involucradas son mucho mayores que las distancias moleculares y siempre y cuando no intentemos comprender la...