dinamica

C

U R S O:

FÍSICA COMÚN

DINÁMICA I
La balanza de gravitación o también llamada de Cavendish, es un instrumento de medida
muy sensible, el cual permite demostrar la fuerza de atracción entre dos masas, además de
determinar el valor de la constante de gravitación universal G. El peso o, mejor dicho, la
masa de la Tierra fue calculada por primera vez en 1.798 por el físico inglésllamado Henry
Cavendish En realidad, el único propósito de Cavendish era determinar la densidad de la
Tierra. El método utilizado para calcular la densidad de la Tierra consistía en medir la fuerza
sobre una pequeña esfera debida a una esfera mayor de masa conocida y comparar esto
con la fuerza sobre la esfera pequeña debido a la Tierra.
El experimento que realizó se trataba de un péndulo detorsión con una vara horizontal de
seis pies de longitud, en cuyos extremos se encontraban dos esferas metálicas. Esta vara
colgaba suspendida de un largo hilo. Cerca de las esferas Cavendish dispuso dos esferas de
plomo de unos 175 kg cuya acción gravitatoria debía atraer las masas de la balanza
produciendo un pequeño giro sobre esta.
Un gran logró fue averiguar el valor de la constantegravitacional a partir de las masas de
pesas y bolas y de la oscilación de las pesas. Y el paso siguiente: como el diámetro y la
fuerza de atracción de la Tierra ya se conocían por aquel entonces, era fácil calcular su masa
con ayuda de la constante de gravitación. Con los cálculos actuales se observa que el valor
al que llegó era bastante cercano al obtenido con los modernos instrumentos actuales.En cinemática estudiamos los movimientos sin indagar cuáles son sus causas. En este
capítulo vamos a iniciar el estudio de la Dinámica, procurando contestar preguntas como:
¿Qué es lo que produce el movimiento? ¿Es necesario algo específico para que se conserve?
¿Cuáles son las variaciones observadas en un movimiento?
Hace aproximadamente tres siglos, el famoso físico y matemático inglés IsaacNewton
(1642- 1727) con base en sus observaciones y las de otros científicos, formuló tres
principios que son fundamentales para contestar tales preguntas y para la resolución de
otros problemas relacionados con los movimientos, y que reciben el nombre de “leyes del
movimiento”.
Estos principios constituyen los pilares de la Mecánica, y fueron enunciados en la famosa
obra de Newton tituladaPrincipios Matemáticos de la Filosofía Natural.
Concepto de Fuerza
Cuando realizamos un esfuerzo muscular para empujar o levantar un objeto estamos
comunicando una fuerza; una locomotora ejerce una fuerza para arrastrar los vagones del
tren; un chorro de agua ejerce una fuerza para hacer funcionar una turbina, etc. Así todos
tenemos intuitivamente la idea de lo que es fuerza.
Analizando losejemplos que acabamos de citar, es posible concluir que una fuerza queda
bien definida cuando especificamos magnitud, dirección y sentido. En otras palabras una
fuerza es una magnitud vectorial.
La unidad de medida de fuerza en el SI es el Newton (N)

Algunas Fuerzas Importantes
i) Fuerza Peso (P): Fuerza que se ejerce sobre un cuerpo material por efecto de la
atracción gravitacional deotro cuerpo (por lo común, la Tierra).
La fuerza Peso (o de atracción de la Tierra), así como las fuerzas eléctricas o fuerzas
magnéticas (por ejemplo, fuerza de un imán sobre un clavo) son ejercidas sin que haya
necesidad de contacto entre los cuerpos, a esto se le denomina acción a distancia. Con esto
se confirma, que todo cuerpo en presencia de gravedad, está sometido a una fuerza Peso.

gm
m: masa del cuerpo
g: aceleración de gravedad,
su valor aproximado es 9,8
2
m/s , nosotros en general
2
usaremos el valor 10 m/s

P=m·g
fig. 1

2

ii) Fuerza Normal (N): es la fuerza que ejerce una superficie cualquiera sobre un cuerpo.
Siempre actúa perpendicular a la superficie.

N

N

fig. 2

fig. 3

iii) Tensión (T): es la fuerza que ejerce una cuerda sobre un...