Dinamica

DINAMICA
INTRODUCCION

Este tema se dedica a  las causas que hacen variar el movimiento, lo que constituye un aspecto de la mecánica que se llama dinámica. Los cuerpos se considerarán como si fuesen simples partículas.
El movimiento de una partícula queda determinado por la naturaleza y la disposición de los otros cuerpos que forman su medio ambiente.
 Nos limitaremos sólo al casoespecial, muy importante, de objetos grandes que se mueven con una rapidez pequeña comparada con c, que es la rapidez de la luz; este es el dominio de la mecánica clásica. En especial, no nos ocuparemos de preguntas tales como las relacionadas con el movimiento de un electrón en un átomo de uranio o con la colisión de dos protones cuyas velocidades sean, digamos, de 0.90c. La primera de estas cuestionesnos llevaría a la teoría cuántica y la segunda a la teoría de la relatividad.
CONCEPTO
La dinámica es la parte de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico,cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación.
El estudio de la dinámica es prominente en los sistemas mecánicos (clásicos, relativistas o cuánticos), pero también en la termodinámica y electrodinámica. En este artículo se describen los aspectos principales de la dinámica en sistemas mecánicos, y se reserva para otros artículos el estudio de ladinámica en sistemas no mecánicos.
En otros ámbitos científicos, como la economía o la biología, también es común hablar de dinámica en un sentido similar al de la física, para referirse a las características de la evolución a lo largo del tiempo del estado de un determinado sistema.
EL DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE (D.C.L.)
En este apartado vamos a ver el Diagrama de cuerpo libre, que puede ser muyútil en la resolución de problemas de Dinámica, sobre todo en el caso de que haya más de un cuerpo.
A la hora de resolver un problema de Dinámica, lo primero que hemos de hacer es ver cuales son las fuerzas que actúan sobre cada uno de los cuerpos que aparezcan en el problema. Una vez hecho esto, representar el Diagrama de cuerpo libre para cada uno de los cuerpos que haya no es más querepresentar para cada cuerpo por separado las fuerzas que actúan sobre él. Veamos un ejemplo de como hacer esto.
PLANO HORIZONTAL

Consideremos el sistema que mostramos en el dibujo, formado por dos cuerpos A y B apoyados sobre el suelo. Supongamos que sobre A ejercemos una fuerza F tal como aparece en el dibujo. Suponiendo que no existe rozamiento, vamos a tratar de calcular la aceleración con laque se mueve cada uno de los dos cuerpos.
En primer lugar, tal como hemos dicho antes, hay que ver cuáles son las fuerzas que actúan sobre cada cuerpo. Estas fuerzas serán:

Los pesos de cada uno de los cuerpos, cuyo valor es el producto de la masa del cuerpo por la aceleración de la gravedad y que están dirigidos hacia abajo,
* Las normales sobre cada uno de los cuerpos que están dirigidashacia arriba,
* Sobre el cuerpo B la fuerza que A realice sobre él, FAB y sobre el cuerpo A, debido a la Tercera ley de Newton, la fuerza que B realizará sobre A como reacción, FBA. Los sentidos de estas fuerzas son los que se muestran en el dibujo y
* Sobre el cuerpo A, la fuerza F que le estamos aplicando nosotros.
Una vez hecho esto, representar los Diagramas de cuerpo libre esbastante sencillo. Sólo hay que ir dibujando para cada cuerpo por separado, las fuerzas que actúen sobre él, tal como se muestra en las dos figuras siguientes:

El siguiente paso para resolver el problema consiste en hacer uso de la Segunda ley de Newton para relacionar las fuerzas que actúan sobre cada cuerpo con las aceleraciones de cada uno de ellos. Como las fuerzas son vectores, habrá que...