Fisica Dinamica

IES Al-Ándalus. Dpto. Física y Química.

F.Q. 1º Bachillerato.

Tema 7: Dinámica de la partícula

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TEMA 7: DINÁMICA1 DE LA PARTÍCULA
7.1. Introducción histórica.
7.2. Interacción entre partículas. Leyes de Newton de la dinámica.
7.3. Fuerzas de particular interés.
7.4. Cantidad de movimiento: conservación. Impulso.
7.1 INTRODUCCIÓN HISTÓRICA.
La observación y el estudio de losmovimientos (tanto de los cuerpos terrestres como de los celestes) ha atraído la
atención del hombre desde tiempos remotos. Así, es precisamente en la antigua Grecia donde tiene su origen la
sentencia “Ignorar el movimiento es ignorar la naturaleza”, que refleja la importancia capital que se le otorgaba al
tema. Siguiendo esta tradición, científico y filósofos observaron los movimientos de loscuerpos y especularon sobre
sus características.
En la Antigua Grecia, las principales ideas sobre la naturaleza las encontramos en
Aristóteles (s. IV a.C.)
El estudio de la naturaleza de Aristóteles parte de la observación de los fenómenos para, a
partir de ahí, deducir sus causas a partir de primeros principios. No es un estudio
“científico” como entendemos actualmente, ya que no exige lacomprobación experimental
de las conclusiones obtenidas. Se da mayor importancia a la coherencia del razonamiento y
al “sentido común”, aunque en ocasiones se contradiga con la experiencia.
Aristóteles basa sus razonamientos sobre la naturaleza en dos principios, básicamente:
- La teoría de los cuatro elementos: Cualquier sustancia en la naturaleza está
constituida por mezcla de cuatro elementosbásicos: tierra, agua, aire y fuego. Establece un quinto elemento
para los cielos, el éter, que es eterno e inmutable.
- El principio de finalidad (teleología): Todo cambio en la naturaleza tiene una finalidad, el perfeccionamiento
de la misma.
Así, en cuanto al movimiento (un cambio de lugar), Aristóteles establece que el estado natural de un cuerpo es el
reposo. Cuando se mueve es porquese le esté forzando o porque intenta ir hacia un sitio mejor, por afinidad
con el elemento del que está formado (una piedra tiende a ir hacia la tierra, el fuego tiende a subir hacia el
fuego supremo que es el Sol). De este modo se distinguen:
- Movimientos naturales
- Cuerpos celestes: Movimiento circular (considerado el movimiento perfecto)
- Cuerpos terrestres (imperfectos): Movimientohacia lo que le es propio. Son
movimientos uniformes de caída (cuerpos graves) o subida (cuerpos ligeros).
- Movimientos forzados: Ocurren de forma no natural, cuando empujamos o tiramos de algo. Desaparecen
cuando cesa la causa (fuerza). El rozamiento no es incluido como una fuerza aplicada, sino sólo
como un impedimento al movimiento, ocasionado por la imperfección de los cuerpos terrestres.Esta descripción del movimiento es muy limitada, y muchas veces se contradice con la experiencia Por ejemplo,
no explica el hecho de que una piedra siga subiendo después de soltarla (propone que el aire que rodea a la piedra
sigue impulsándola). Ya algunos seguidores critican y modifican la teoría, pero lo fundamental del pensamiento de
Aristóteles se sigue manteniendo durante la Antigüedad y laEdad Media.
Ya en el siglo XVII, se inicia el estudio científico del movimiento con Galileo Galilei
(1564-1642). Basándose en la experiencia y el razonamiento (y no en la autoridad de
pensadores anteriores), descubre que el movimiento es un estado tan natural como el del
reposo, y que no es necesaria la acción de una fuerza para que un cuerpo permanezca en
movimiento. El efecto de la fuerzaque apliquemos será un cambio en dicho movimiento (ya
sea para aumentar su rapidez, frenarlo o desviarlo). Un cuerpo sobre el que no se aplique
ninguna fuerza permanecerá en el estado en que se encuentre, ya sea de reposo o de
movimiento, tiene tendencia a continuar en su estado, ya sea de reposo o de movimiento).
Además de estudiar los movimientos de caída rectilíneos y parabólicos, Galileo...