Dinamica

F Í S I C A

M E C Á N I C A

TEXTO Nº 5

DINÁMICA Y ESTÁTICA
DE LA PARTÍCULA

Conceptos Básicos
Ejercicios Resueltos
Ejercicios Propuestos

Edicta Arriagada D. Victor Peralta A
Diciembre 2008
Sede Maipú, Santiago de Chile

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Introducción

M E C Á N I C A

Este material ha sido construido pensando en el estudiante de nivel técnico de
las carreras de INACAP. El objetivoprincipal de este trabajo es que el alumno
adquiera y desarrolle la técnica para resolver problemas diversos de la unidad de
Dinámica y estática de la partícula. En lo particular pretende que el alumno logre
el aprendizaje indicado en los criterios de evaluación (referidos al cálculo de
variables) del programa de la asignatura.
El desarrollo de los contenidos ha sido elaborado utilizando unlenguaje simple
que permita la comprensión de los conceptos involucrados en la resolución de
problemas. Se presenta una síntesis inmediata de los conceptos fundamentales
de la dinámica y estática de la partícula, seguida de ejemplos y problemas
resueltos que presentan un procedimiento de solución sistemático que va desde

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un nivel elemental hasta situaciones más complejas, esto,sin saltar los pasos
algebraicos que tanto complican al alumno, se finaliza con problemas propuestos
incluyendo sus respectivas soluciones.

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La dinámica y estática son dos ramas de la física mecánica, la dinámica
estudia las fuerzas como causa del movimiento de los cuerpos y la estática
estudia las fuerzas en equilibrio, es decir los efectos causados por fuerzas que
actúan sobre uncuerpo se neutralizan entre sí.
La fuerza es una magnitud vectorial que se define como la causante del
movimiento de los cuerpos, de las aceleraciones y retardaciones, de los cambios
de dirección, de la deformación y por último de la ruptura de los cuerpos.
Como toda magnitud vectorial, la fuerza se representa gráficamente por un
vector, y en el se debe distinguir; punto de aplicación,magnitud, dirección y
sentido.

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DINAMICA Y ESTATICA

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RINCIPIOS DE NEWTON

Principio de inercia
“Todo cuerpo permanece en su estado de
movimiento a no ser que un agente exterior lo
obligue a modificar dicho estado”. Es decir, si un
cuerpo está en reposo, continuará en reposo
indefinidamente y si está en movimiento,continuará
con movimiento rectilíneo y uniforme.

Principio de masa
“Si sobre un cuerpo de masa m actúa una fuerza
F , este adquiere una aceleración a cuya magnitud
es proporcional a la magnitud de la fuerza, e
inversamente proporcional a la masa del cuerpo”,
este principio matemáticamente se expresa por:

r
r
F = m⋅a

o

F= m ⋅ a

Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas,entonces la fuerza resultante
queda determinada por la suma vectorial de diferentes fuerzas, es decir:

r
F =

n

r

∑F
i =1

i

r
r
r
= F1 + F2 + ......... + Fn

Por lo tanto el principio se expresa por:

r
r
Fi = m ⋅ a
∑
n

i =1

r
Siendo a la aceleración resultante.

Principio de acción y reacción
“A toda acción (fuerza), se le opone otra igual en
magnitud ydirección pero de sentido contrario
llamada reacción”, Debe dejarse en claro que acción
y reacción no actúan en el mismo cuerpo.

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M E C Á N I C A

Se recuerda que las unidades de medición de fuerza fueron estudiadas en el
capitulo Nº 1.

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Diferencia entre masa y peso
Masa y peso no son el mismo concepto. Para nuestros fines de estudio
práctico, la masa de un cuerpo se puededefinir como una magnitud escalar,
siempre positiva, correspondiente a una cantidad de materia constante que
matemáticamente equivale al producto entre el volumen y la densidad del
cuerpo, es decir:

m = V ⋅ρ

Donde
M = masa
V = volumen
ρ = densidad

El peso en cambio es una fuerza, en particular, es la fuerza con que la tierra
atrae a los cuerpos que están en su campo gravitatorio....