dinamica

Dinámica
Introducción
Mientras la cinemática nos permite describir el movimiento, la dinámica nos permite determinar cómo cambiará ese movimiento. La dinámica se basa en nuestra intuición de cómo funciona el mundo, pero alcanza más allá de esa intuición. Representa un enfoque que termina siendo tan valioso que se puede describir como la base misma de la física. Es el primer paso en nuestroviaje para describir la naturaleza de manera de llegar más allá del sentido común.

Todos desarrollamos nuestro sentido común sobre cómo funciona el mundo basado en los instintos y entendimientos que le han permitido al ser humano sobrevivir en este planeta por tantos años. Estas comprensiones nos han servido a lo largo del tiempo y son correctas en su contexto. Si no lo fueran, no podríamoshaber confiado en ellas para sobrevivir. De todos modos, mientras nos esforzamos para ampliar nuestro entendimiento más allá de lo que es necesario para sobrevivir, descubriremos que necesitamos cuestionar algunas de las ideas en las que hemos confiado.

Los conceptos que nos parecen familiares, tales como la fuerza, la masa, etc, serán modificados y definidos de manera precisa que les permitiránusarlos para entender el mundo de una nueva manera. Mientras hacemos esto, necesitarás aún mantener tu intuición acerca de cómo funcionan las cosas. No se te pedirá que descartes esas intuiciones. De hecho, confiaremos en que las uses. Pero necesitaremos ser lo suficientemente flexibles para llegar más allá de las intuiciones para captar su significado más profundo.

Sistemas de referenciaInercial
El marco que se desarrollará en este capítulo está construido sobre las tres leyes de movimiento de Newton. Estas leyes fueron desarrolladas para trabajar en los sistemas de referencia inerciales; los mismos sistema de referencia que se trataron en el capitulo anterior. Un sistema de referencia inercial es cualquier lugar que no está acelerando. Por ejemplo, si estás sentado en unahabitación leyendo un libro, te puedes considerar a ti mismo en un sistema de referencia inercial. De manera similar, si estás en un auto manejando a una velocidad constante sobre una carretera lisa, también estás en un sistema de referencia inercial. Las leyes de movimiento que se desarrollarán en este capítulo se aplican a ti. Por otro lado, si estás en un auto que está acelerando en la autopista, no teencuentras en un sistema de referencia inercial. El sistema de la dinámica que se desarrolla en este capítulo tiene que ser modificado para explicar el movimiento de los objetos en ese auto.

Una buena prueba para ver si estás en un sistema de referencia inercial, será verificar si las leyes que desarrollamos en este capítulo funcionan para ti. SI haces un experimento y descubres que seobedecen las leyes de Newton, entonces te encuentras en un sistema de referencia inercial. Si no se obedecen, entonces no lo estás. Estos es un poco circular, pero funciona dentro del sistema intrínsecamente consistente que estaremos desarrollando..

Resulta que no hay sistemas de referencia inercial completamente válidos. La habitación en la que estás sentando gira una vez cada 24 horas alrededor deleje de la tierra. La tierra da una vuelta alrededor del sol cada 365 dias.Y la tierra gira alrededor del centro de la galaxia una vez cada un millón de años. Y aún nuestra galaxia se está moviendo en relación al Grupo Local de galaxias. Como aprenderemos luego, en nuestro estudio del movimiento circular, todas las rotaciones involucradan aceleraciones, dado que la dirección de nuestro movimientocambia todo el tiempo. Como resultado, no hay sistemas de referencia inercial puros fácilmente disponibles para nosotros. Sin embargo estos efectos resultan ser muy pequeños comparados con los problemas que estaremos resolviendo así que podemos tratar a la habitación en la que estás sentado como un sistema de referencia inercial para la mayoría de nuestros propósitos. De todos modos, es...