Introduccion A La Dinámica

Universidad Tecnológica de Panamá - FIC |
Lecciones - Dinámica
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Guía para llevar las clases de Dinámica. Basada en la 9na edición del libro de Beer y Jhonston. |

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Contenido
1. Introducción 2
1.1 Definición de Dinámica 2
1.2 Conceptos fundamentales 2
1.2.1 Partícula 2
1.2.2 Cuerpo rígido 2
1.2.3 Otros conceptos 2
1.3 Sistemas de unidades 3
1.3.1 Unidadescinéticas 3
1.3.2 Sistema Internacional de Unidades 3
1.3.3 Unidades de uso común en Estados Unidos 3
2. Cinemática de Partículas 4
2.1 Movimiento rectilíneo de partículas 4
2.1.1 Tres clases comunes de movimiento: 10

1. Introducción
2.1 Definición de Dinámica
El curso del semestre anterior se dedicó al estudio de la estática, esto es, al análisis de los cuerpos en reposo.Ahora se inicia el estudio de la dinámica, que se define como la parte de la mecánica que se refiere al análisis de los cuerpos en movimiento.
La dinámica incluye:
1. La cinemática, la cual corresponde al estudio de la geometría del movimiento. Se utiliza para relacionar el desplazamiento, la velocidad, la aceleración y el tiempo, sin hacer referencia a la causa del movimiento.
2. Lacinética, que es el estudio de la relación que existe entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, su masa y el movimiento de este mismo. La cinética se utiliza para predecir el movimiento ocasionado por fuerzas dadas, o para determinar las fuerzas que se requieren para producir un movimiento específico.
2.2 Conceptos fundamentales
En la primera parte del curso abordaremos temas relacionados ala dinámica de partículas. El uso de la palabra partícula no significa que el estudio se restringirá a pequeños corpúsculos; sino que el movimiento de cuerpos, posiblemente tan grandes como automóviles, cohetes o aviones, será considerado sin tomar en cuenta su tamaño. Al afirmar que los cuerpos se analizarán como partículas, se entiende que solo se va a considerar su movimiento como una unidadcompleta, y se ignora cualquier rotación alrededor de su propio centro de masa. Sin embargo, hay casos en los que dicha rotación no es despreciable; entonces no pueden considerarse como partículas. Este tipo de movimiento se analizará al final del curso, en los que se tratará la dinámica de cuerpos rígidos. Entonces:
2.3.1 Partícula
Pequeña cantidad de materia que ocupa un punto en elespacio.
2.3.2 Cuerpo rígido
Combinación de un gran número de partículas que ocupan posiciones fijas entre sí.
2.3.3 Otros conceptos
Masa
Cantidad de materia que posee un cuerpo.
Tiempo
Magnitud física que mide la duración o separación de acontecimientos sujetos a cambio.
Longitud
Medida de dimensión.
Fuerza
Es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento ola forma de un cuerpo.
2.3 Sistemas de unidades
2.4.4 Unidades cinéticas
Unidades de longitud, tiempo, masa y fuerza que no pueden escogerse de manera independiente si la siguiente ecuación no se satisface.
F=ma
Tres de las unidades anteriores se pueden escoger de manera arbitraria (longitud, tiempo, masa) y se les llama unidades básicas, y la cuarta unidad (fuerza) debesatisfacer la ecuación anterior, y se le identifica como unidad derivada. Las unidades cinéticas seleccionadas como se ha explicado forman un sistema consistente de unidades.
2.4.5 Sistema Internacional de Unidades
Las unidades básicas de este sistema son: metro (m), kilogramo (kg) y segundo (s), Las tres están definidas de manera arbitraria.
* Segundo: 9 192 631 770 ciclos de la radiaciónemitida en la transición entre dos niveles del estado fundamental del átomo de cesio-133.
* Metro: 1 650 763.73 longitudes de onda de la luz naranja-roja correspondiente a cierta transición de un átomo de criptón-86.
* Kilogramo: masa de un patrón de platino-iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, Francia.
La unidad derivada (fuerza) es el Newton (N)...