fisica

Dinámica
Principios de Newton para el movimiento
El problema central de la dinámica
Los conceptos básicos usados en dinámica son espacio, tiempo, fuerza y masa. Las magnitudes
asociadas al espacio y al tiempo que describen el movimiento de un cuerpo son: posición o itinerario,
velocidad y aceleración. Con estas magnitudes se puede verificar la trayectoria de un cuerpo en
movimiento,pero no se pueden indicar las causas que lo hacen posible, o sea no se puede predecir ni
reproducir movimientos.
En dinámica es importante poder dar respuesta a preguntas que se relacionan con las causas que
determinan los estados de movimiento o de reposo de un cuerpo. Esta determinación constituye el
problema fundamental de la dinámica.
Las bases de la dinámica están constituidas por tresprincipios fundamentales denominados
Principios de Newton. Isaac Newton (1642–1727) publicó en 1686 estos principios en su libro
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Los principios matemáticos de la filosofía natural),
usualmente llamado Principia.
En la dinámica se define como partícula puntual, a un punto material que carece de extensión. Para
comprender y explicar el movimiento y elequilibrio de una partícula son necesarios además, los
conceptos de fuerza y masa.
Una fuerza representa la acción de un cuerpo sobre otro, puede ejercerse por contacto o a distancia,
y su acción sobre otro cuerpo puede cambiar su forma o movimiento. Una fuerza se determina por su
módulo, dirección y sentido y se representa por un vector. Las fuerzas se identifican como la causa de los
estadosde reposo y movimiento de los cuerpos. La masa de un cuerpo es una medida de la inercia
(resistencia) del cuerpo a cambiar su estado de movimiento. Si sobre una partícula de masa m actúa un
sistema de n fuerzas; se denomina fuerza neta sobre la partícula a la suma vectorial de todas las n fuerzas:

 j n 
F   Fj
j 1

Los fundamentos teóricos de la mecánica se basan en evidenciasexperimentales, que se sintetizan en
los Principios de Newton (Leyes del movimiento), que relacionan los conceptos de fuerza, masa y
cambio del estado de movimiento.
Principios de Newton para el movimiento
A continuación se enuncian las leyes de Newton traducidas de su versión original (latín)
I. Ley o principio de Inercia
“Todo cuerpo continúa en su estado de reposo, o de movimiento uniforme enuna línea recta, a menos
que sea obligado a cambiar ese estado por fuerzas aplicadas sobre él”.
Es decir, si la fuerza neta sobre una partícula es cero, tenemos dos estados posibles: se encuentra en
reposo o se mueve en una trayectoria recta con velocidad constante. Note que aquí interviene el concepto

de velocidad, y como esta sólo se puede medir respecto de un sistema de referencia dado,surge la
necesidad de definir sistemas de referencia donde se cumpla la primera Ley; estos sistemas reciben el
nombre de sistemas de referencia inerciales (S.I)
La importancia de esta Ley radica en que las leyes de la dinámica son validas, cuando se describe el
movimiento de una partícula o sistema de partículas, sólo desde un sistema de referencia inercial.
Sin alterar el contenido de laprimera ley enunciada originalmente por Newton, podemos expresarla como:
Si la fuerza neta o resultante (suma vectorial de fuerzas), que actúa sobre una partícula (cuerpo) es nula,
la partícula permanecerá en reposo si originalmente estaba en reposo, o se moverá con velocidad
constante en línea recta, si originalmente estaba en movimiento.

 
v  0 Equilibrio estático
 n  

F   Fi 0  ó
i 1


v  cte Equilibrio traslacion al


(1)

II. Ley o principio del movimiento



Newton introduce un nuevo concepto llamado Momentum Lineal de una partícula ( p) , y que define
como el producto de la masa de la partícula (escalar) por su velocidad (vector):



p  m v (Vector)

(2)

y establece que: “El cambio de momentum es proporcional a la fuerza...