dinamica

DINÁMICA
Hemos estudiado algunos de los distintos tipos de movimientos que existen en la naturaleza.
Ahora, llegó el momento de explicar por qué se producen éstos movimientos, y de esto se
encarga la
dinámica.
La dinámica se basa en tres principios funda
mentales, denominados
Principios de Newton
.
Tengamos en cuenta que un principio es una verdad científica que no se puede demostrarexperimentalmente pero que si se puede verificar en forma parcial. Se denomina principio
porque a partir de él construiremos
toda una teoría, en este caso, de la mecánica clásica.
EL PRINCIPIO DE INERCIA
El principio de inercia no fue, estrictamente, descubierto por Newton. En realidad, se sabe que el
célebre Leonardo da Vinci (1452
-
1519) lo había intuido años antes pero lo ma
ntuvo ensecreto.
Fue Galileo Galilei (1564
-
1642) quien lo descubre y lo presenta al mundo en su famoso libre
dialogo sobre dos nuevas ciencias, sin embargo, no lo formula como principio básico de la
naturaleza. Finalmente, Isaac Newton (1642
-
1727), lo enu
ncia como el primero de sus tres
principios en su famoso libro
Principios de filosofía natural
, del siguiente modo:
Principio de Inercia:
Si sobre un cuerpo no actúan fuerzas, o, la suma de las fuerzas que sobre él actúan es igual a
cero, el cuerpo perma
nece en reposo o se mueve con movimiento rectilíneo uniforme.
Consideraciones:
a
-
El principio de inercia nos da por primera vez una idea clara acerca de lo que es una fuerza. Es
aquel ente físico capaz de producir una modificación en el estado de reposo
o de
MRU
de uncuerpo.
b
-
También nos explica el por qué un cuerpo puede seguirse moviendo cuando deja de actuar la
fuerza que lo impulsó.
c
-
Este principio no nos dice nada acerca de lo que sucede con un cuerpo sobre el cual actúan
fuerzas, sin embargo
lo sugiere. Por acción de las fuerzas los cuerpos se acelerarán, aunque no
sabemos de qué forma.
d
-
La inercia es una propiedad fundamental dela materia. Podría definirse a la materia como
todo aquel ente físico que posee inercia.
EL PRINCIPIO DE MASA
Este principio si fue descubierto por Newton y es el principio que relaciona la fuerza
aplicada a
un cuerpo con la aceleración que adquiere. Es el único de los principios que
se expresa través de
una ecuación.
Principio de Masa:
La aceleración que a
dquiere un cuerpo esdirectamente
proporcional a la fuerza que se le aplica
siendo la constante de proporcionalidad una
magnitud denominada masa del cuerpo.
F =
m.
a
Consideraciones:
a
-
La masa de un cuerpo, es la medida de su inercia y está relacionad
a
con la cantidad de
materia que el cuerpo posee.
b
-
Como la ecuación es vectorial, es evidente que la aceleración tiene la
misma dirección y
sentido de lafuerza.
c
-
Como el peso de un cuerpo es una fuerza ( la fuerza con que la tierra lo
atrae ), po
drá
calcularse aplicando el principio de masa, y, teniendo en cuenta que la
aceleración que
interviene es la de la gravedad, nos queda:
P = m.
g
d
-
Es evidente que, debido a la consideración anterior, un cuerpo tendrá la
misma masa en todo
el universo,
dado que es una característicapropia del cuerpo. Sin
embargo ese mismo cuerpo
no pesará lo mismo en todo el universo, pues el peso
depende de la aceleración de la
gravedad y esta depende del planeta en que el
cuerpo se encuentre, inclusive, si el cuerpo
se
encuentra lejos de todo planeta, no pesará
pero seguirá teniendo masa pues habrá que
aplicarle una fuerza para acelerarlo.
e
-
El principio de masa es válidotambién cuando actúan varias fuerzas
sobre el cuerpo pues, éstas fuerzas sumadas, darán
como resultado una fuerza a la que se
le aplicará el principio.
Σ
F = m.
a
Diagramas de cuerpo libre
:
Cuando sobre un cuerpo actúan
más
de una fuerza,
aplicar el segundo principio de Newton tiene
sus secretos. Comprendamos que esta
ecuación es vecto
rial y por lo tanto, puede suceder que
las...