Dinamica

4)DINAMICA
La dinámica es la rama de la física que se ocupa del estudio de las causas que provocan el movimiento de los cuerpos. Mientras la cinemática describe a los movimientos, sin considerar al cuerpo ni las causas, es decir estudia “el cómo se mueven”, la dinámica estudia “el porqué se mueven”, considerando al cuerpo y las causas.

4-1)DINAMICA DEL CUERPO PUNTUAL.
Estudiamos aquí, ladinámica de cuerpos de dimensiones despreciables (cuerpos puntuales). Se sustenta en tres principios básicos, conocidos como principios de la dinámica o leyes de Newton: 1)Principio de inercia o 1ª ley de Newton; 2)Principio de masa o 2ª ley de Newton; 3)Principio de interacción o 3ª ley de Newton y que desarrollamos a continuación: 4-1.1)PRINCIPIO DE INERCIA:

Todo cuerpo libre de la acción defuerzas, conserva su vector velocidad
Cuando se dice “conserva su vector velocidad” significa que debe mantener intactos a todos los elementos del vector velocidad, es decir, su módulo, su dirección y su sentido (sus atributos vectoriales). En el medio que nos rodea es imposible encontrar cuerpos que se hallen “libres de la acción de fuerzas”, porque ello implica que dicho cuerpo se halle en elespacio interestelar, muy alejado de la influencia de todo cuerpo, planeta, satélite o estrella. En la práctica, la simulación más aproximada a esta situación es tener un cuerpo sometido a la acción de fuerzas todas equilibradas entre sí. En estas condiciones también se observa que dicho cuerpo conserva su vector velocidad, pero más que por este principio, justificamos tal comportamiento a través delprincipio de masa, que se desarrolla más adelante. En la fig. Nº1-a vemos un caso que nos resulta familiar por su observación cotidiana.

La acción que soportan las gotitas, es la de su propio peso, pero el tiempo que transcurre desde que se desprenden hasta que chocan con la carcaza del secarropas es tan pequeño, que es despreciable su acción, por lo que podemos decir que las gotitas secomportan como si estuviesen libres de la acción de fuerzas, conservando su velocidad en ese corto trayecto.

La esfera de la fig. 1-b está en equilibrio, (su peso se equilibra con la reacción normal del piso), moviéndose sometida a un sistema de fuerzas en equilibrio, conservando su velocidad. (Se desprecia el rozamiento con el aire y la acción de toda otra fuerza). 4-1.2)PRINCIPIO DE MASA:

Lafuerza resultante ejercida sobre un cuerpo, le imprime a éste una aceleración, cuya dirección y sentido es la misma que la de dicha fuerza y cuyo módulo es directamente proporcional a esa resultante. La constante de proporcionalidad entre la fuerza y la aceleración es una propiedad del cuerpo llamada masa inercial del cuerpo
4-1.2.a)EXPRESIÓN MATEMÁTICA DEL PRINCIPIO DE MASA:

r
Al decir que lafuerza F y la aceleración a son directamente proporcionales entre sí, podemos expresar matemáticamente este concepto, así:

r

r r F = m.a
Donde la masa m oficia de constante de proporcionalidad.

4-1.2.b)CONCEPTO DE MASA: La masa es una medida de la “inercia” o sea la

resistencia o dificultad que ofrece un cuerpo a cambiar de velocidad. Para tener una idea más aproximada de este concepto,comparamos lo que le ocurre a diversos cuerpos cuando pretendemos modificarles la velocidad. Si colocamos en una misma línea a una pelotita de ping-pong, una pelota de tenis, una pelota de fútbol y una bocha y pretendemos que todos esos cuerpos arranquen desde el reposo con la misma aceleración, bastará con soplar a la pelotita de ping-pong, golpear con un dedo a la pelota de tenis, patear a lapelota de fútbol y fracturarse el pié al intentarlo con la bocha. Así es como advertimos cual de esos cuerpos tiene más masa. Si viene hacia mí una pelota, la atajo, en cambio si lo que viene es un tren, obviamente no! No debe confundirse a la masa con otras magnitudes (como el peso, el volumen, o la cantidad de materia). La masa es proporcional a ellas pero es un concepto distinto. Es como...