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Dinámica de la Partícula
*Sistemas de referencia inerciales
Se denominan sistemas de referencia inerciales a aquellos en los que se cumple el principio de inercia: para que un cuerpo posea aceleración ha de actuar sobre él una fuerza exterior. En estos sistemas se cumplen, por extensión los otros dos principios de la dinámica de Newton.

También se puede decir que los sistemas de referenciainerciales son aquellos en los que se cumplen las leyes de Newton usando sólo las fuerzas reales (no-ficticias) que ejercen entre sí las partículas del sistema.
Características de los sistemas inerciales
El punto de referencia es arbitrario, dado un sistema de referencia inercial, cualquier otro sistema desplazado respecto al primero a una distancia fija sigue siendo inercial.
La orientaciónde los ejes es arbitraria, dado un sistema de referencia inercial, cualquier otro sistema de referencia con otra orientación distinta del primero, sigue siendo inercial.
Desplazamiento a velocidad lineal constante, dado un sistema de referencia inercial, cualquier otro que se desplace con velocidad lineal y constante, sigue siendo inercial.
Por combinación de los tres casos anteriores, tenemosque cualquier sistema de referencia desplazado respecto a uno inercial, girado y que se mueva a velocidad lineal y constante, sigue siendo inercial.
*Leyes de Newton
Primera Ley de Newton
Todo cuerpo que no está sometido a ninguna interacción (cuerpo libre o aislado) permanece en reposo o se traslada con velocidad constante.
Esta ley es conocida como la ley de inercia y explica que paramodificar el estado de movimiento de un cuerpo es necesario actuar sobre él. Definimos una nueva magnitud vectorial llamada momento lineal (o cantidad de movimiento) p de una partícula:


Entonces la primera ley es equivalente a decir que un cuerpo libre se mueve con p constante.
Consideremos el caso de dos partículas que, debido a su interacción mutua, describen un movimiento en el que susvelocidades respectivas varían:



Dos partículas que interaccionan entre sí no se mueven con velocidad constante.

Como el conjunto de las dos partículas está aislado, su momento lineal total se conserva:

Esta expresión se conoce como principio de conservación del momento lineal y se puede hacer extensivo a un conjunto de N partículas. Operando en la ecuación anterior obtenemos que:

Estosignifica que, como el momento lineal del conjunto de las dos partículas se conserva pero el de cada una de ellas por separado no permanece constante, lo que aumenta el momento lineal de una de ellas ha de ser igual a lo que disminuye el momento lineal de la otra. El ejemplo típico que demuestra este hecho es el retroceso que experimenta un arma al ser disparada.
Segunda Ley de Newton
Se definefuerza F que actúa sobre un cuerpo como la variación instantánea de su momento lineal. Expresado matemáticamente:


La unidad de fuerza en el S.I. es el Newton (N).
Una fuerza representa entonces una interacción. Cuando una partícula no está sometida a ninguna fuerza, se mueve con momento lineal constante (Primera Ley).
Sustituyendo la definición de momento lineal y suponiendo que la masa de lapartícula es constante, se llega a otra expresión para la Segunda Ley:


Comentaremos algunos aspectos interesantes de esta ecuación:
La aceleración que adquiere un cuerpo es proporcional a la fuerza aplicada, y la constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo.
Si actúan varias fuerzas, esta ecuación se refiere a la fuerza resultante, suma vectorial de todas ellas.
Esta es una ecuaciónvectorial, luego se debe cumplir componente a componente.
En ocasiones será útil recordar el concepto de componentes intrínsecas: si la trayectoria no es rectilínea es porque hay una aceleración normal, luego habrá una también una fuerza normal; si el módulo de la velocidad varía, es porque hay una aceleración tangencial, luego habrá una fuerza tangencial.
La fuerza y la aceleración son...