Dinamica

2007-A
UNAC-FIEE

Dinámica de una partícula

Lic. Julio Chicana

CONCEPTO:
En este capítulo se sigue considerando el modelo de una partícula.
La dinámica estudia el movimiento de los cuerpos considerando las causas que lo producen como
resultado de la interacción con un agente externo. Es una rama de la Mecánica que abarca casi toda la
Mecánica Clásica. En la Mecánica Clásica se restringe elestudio a los cuerpos (partículas) grandes
comparados con el tamaño de un átomo (~10 -10 m) y para velocidades pequeñas comparadas con la de
la luz (~3x10 8 m/s). Isaac Newton (1642-1727) es el principal creador de la Mecánica Clásica. La
Mecánica Relativista estudia el movimiento de las partículas subatómicas, que se mueven a muy altas
velocidades, es más general que la Mecánica Clásica a la queincluye como caso particular. Su creador
fue A. Einstein (1879 – 1955).
FUERZA:
En la vida cotidiana se considera fuerza a una sensación común asociada con la dificultad para mover o
levantar un cuerpo. En Física se identifica una fuerza por el efecto que produce. Uno de los efectos de
una fuerza es cambiar el estado de reposo o de movimiento del cuerpo, más concretamente, una fuerza
cambia lavelocidad de un objeto, es decir produce una aceleración. Cuando se aplica una fuerza sobre
un cuerpo y no se produce movimiento, entonces puede cambiar su forma, aún si el cuerpo es muy
rígido. La deformación puede o no ser permanente. Entonces los efectos de la fuerza neta son dos:
cambiar el estado de movimiento de un cuerpo o producir una deformación, o ambas cosas.
Normalmente sobre un cuerpo puedenactuar varias fuerzas, entonces el cuerpo acelerará cuando el
efecto de la fuerza neta que actúa sobre él no es cero. Se llama fuerza neta o fuerza resultante a la suma
de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. Si la fuerza neta es cero, la aceleración es cero, el
movimiento es con velocidad igual a cero (cuerpo detenido) o con velocidad constante. Cuando un
cuerpo está en reposo o semueve con velocidad constante, se dice que está en equilibrio.
Se pueden distinguir dos grandes clases de fuerzas: fuerzas de contacto, representan el resultado del
contacto físico entre el cuerpo y sus alrededores, por ejemplo mover un carro o estirar un resorte; y
fuerzas de acción a distancia que actúan a través del espacio sin que haya contacto físico entre el cuerpo
y sus alrededores, por ejemplola fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos que caen en caída libre.
Todas las diferentes formas de fuerzas se encuentran dentro de esas dos grandes clasificaciones.
Para describir el mundo, la física contemporánea recurre a cuatro interacciones o fuerzas
fundamentales, que actúan sobre las partículas de materia. Estas fuerzas son:
1) Fuerzas electromagnéticas de atracción o repulsión entrepartículas cargadas en reposo o en
movimiento, explica la cohesión de los átomos, es mucho más intensa que la fuerza gravitacional.
2) Fuerzas nucleares intensas entre partículas subatómicas, responsable de la existencia del núcleo
atómico asegura la cohesión interna de los constituyentes del núcleo atómico, protones y neutrones, y
es responsable de un gran número de reacciones y dedesintegraciones; es la de mayor magnitud (102 103 veces la fuerza electromagnética).
3) Fuerzas nucleares débiles de corto alcance, rige algunos procesos radiactivos, establece la estabilidad
de algunos núcleos, es varios órdenes de magnitud (1012) menor que la fuerza electromagnética.
4) Fuerza de atracción gravitacional entre cuerpos debido a sus masas, entre otras cosas hace que caigan
las manzanas y quesuba la marea, es la fuerza de menor magnitud comparada con las otras.

Física I - Capítulo 4: Dinámica de una partícula

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LEYES DE NEWTON:
1 ra. Ley de Newton: “Ley de Inercia”
“Un cuerpo en reposo permanecerá en reposo y uno en movimiento continuará en movimiento con
velocidad constante, a menos que actúe una fuerza sobre el cuerpo que altere su estado de reposo o de
movimiento”.
Con...