Apunte física - dinámica

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE PROF: CeCILIA TOLEDO V.
FACULTAD DE CIENCIA L.E.F.M- PLAN ESPECIAL
DEPartamenTO DE FISICA PRIMER TRIMESTRE 2010
DINÁMICA DE LA PARTÍCULA

INTRODUCCION

De la experienciase sabe que el cambio del movimiento de un cuerpo es el resultado directo de su interacción con otros cuerpos y del medio que los rodea, estas interacciones, además pueden producir deformaciones.
Cada ser humano tiene una idea intuitiva de fuerza relacionada con algún tipo de fuerza específica y no con la fuerza neta que actúa sobre un cuerpo. La idea intuitiva de fuerza neta necesita de ciertogrado de abstracción y se relaciona con el movimiento que experimenta el cuerpo
En la naturaleza observamos un gran número de interacciones, estas pueden ser por contacto directo o por acción a distancia, por ejemplo: empujar un cuerpo, atracción gravitacional sobre los cuerpos, atracción magnética, atracción eléctrica etc; esas interacciones se expresan a través del concepto de fuerza.

Lasfuerzas mecánicas se pueden medir con instrumentos denominados dinamómetros que comparan fuerzas con patrones de fuerzas pre establecidos. Los efectos de una fuerza neta aplicada a un cuerpo dependen de la masa del cuerpo. La masa es propiedad intrínseca, inherente de cada cuerpo, independiente de su ubicación y su medición se realiza con un instrumento denominado balanza. La unidad de masa en elSistema Internacional SI es el kilogramo: (kg).

Se postula la existencia de sistemas inerciales y se definen como sistemas en reposo o que se muevan

con velocidad constante respecto a un sistema que puede imaginarse fijo en el espacio. Esta suposición la plantea Isaac Newton al aceptar que las estrellas estaban fijas y que entonces era posible asociar a ellas un sistema fijo.

Elproblema que se tratará de resolver es : ''se tiene una partícula sometida a ciertas interacciones '' ¿cómo se mueve?''.

La parte de la mecánica que estudia esta problemática es la Dinámica.

LEYES DE DE NEWTON

Aristóteles (384-222) estudio el movimiento de los cuerpos, pero sólo lo hizo en función de velocidades, no logró intuir el concepto de aceleración, y no logró iniciar el estudio de lascausas del movimiento, también no trabajo con la acción a distancia.. En el siglo XII aparece la idea del conocimiento racional y de la demostración formal. Usando la lógica de Aristóteles y de la matemática desarrollada por los griegos. San Agustín indicó que los sentidos son engañosos y que sólo la razón puede alcanzar la verdad.

Ya hacia los siglos XVI y XVII se revitaliza la GeometríaEuclidiana, se vuelve a la idea griega de la explicación teórica de la ciencia. Es posiblemente con Leonardo da Vinci(1452-1519)) quien da los primeros pasos en este sentido. Con Galileo Galilei(1564-1642) se encuentra la aplicación sistemática de los métodos experimentales y de razonamientos abstractos matemáticos dando origen a una gran revolución, primero en la dinámica y luego en las demásciencias.
Galileo escribió:

“La filosofía está escrita en este gran libro, que continuamente está abierto a nuestros ojos, me refiero al universo, pero no puede ser entendido a menos que uno aprenda primero el lenguaje y a interpretar las características en que está escrito. Está escrito en el lenguaje de las matemáticas…”
Antes que Galileo y Newton la mayoría de los filósofos pensaban que el estadonatural de los cuerpos era el reposo y que para que un cuerpo estuviese en movimiento era necesario que sobre él actuara un agente externo.

Galileo trabajó experimentalmente con superficies cada vez más lisas y horizontales, llegando a la conclusión que en forma ideal un cuerpo puede moverse con velocidad constante si la fuerza neta que actúa sobre él es cero. A éste cuerpo le llamaremos...