fuerzas

Dinámica: Fuerzas y movimiento, las leyes de Newton






• La Dinámica estudia el movimiento de los cuerpos en relación con el movimiento de sus causas: ¿por qué? y cómo los objetos se mueven.




• La causa del movimiento se detecta en la presencia de interacciones entre los organismos que se manifiestan como fuerzas





• El movimiento de los cuerpos está determinada porlas leyes de Newton





La primera ley de Newton describe lo que ocurre en ausencia de interacciones:





• Para que un objeto que no interactúa con otros objetos, siempre es posible identificar un sistema de referencia, dicho inercial, en el que el objeto tiene aceleración cero.


• En ausencia de interacciones con el mundo exterior, un objeto persiste en su estado de reposo omovimiento con velocidad constante, si se ve desde un sistema de referencia inercial




Nota: También conocido como el Principio de Inercia.
Sistemas de referencia inercial





La primera ley de Newton define los sistemas de referencia inerciales.



• Cualquier sistema de referencia que se mueve con velocidad constante respecto a un sistema de referencia inercial es también unainercia (transformaciones de Galileo)




• Un sistema de referencia que se mueve con velocidad constante con respecto a las estrellas distantes pueden considerarse con buena aproximación inercial




• Podemos considerar la tierra un sistema inercial, a pesar de que tiene una pequeña aceleración debido a su movimiento







• El sistema de referencia,S es estacionario



• El sistema de referencia S0 se mueve con velocidad constante ~v0







• Al tiempo t = 0 los orígenes de S y S 0 coinciden. Vale: ~r = ~r0 + ~v0t




• Diferenciando esta relación: ~v = ~v0 + ~v0 ( transformación de Galileo)




• Diferenciar nuevamente: ~a = ~a0 porque ~v0 es constante






• Elestado "natural" del movimiento de los objetos es estar en reposo, o que se mueve a velocidad constante



• Son las fuerzas que modifican este estado



• Podemos distinguir las Fuerzas de


Contacto fuerzas: un resultado del contacto físico entre dos objetos
Los campos de fuerza: actuando a través del espacio, sin contacto físico


Tenga en cuenta que a nivel microscópico, sólohay campos de fuerzas.



• Tipos de fuerzas: peso, la fuerza de reacción, la tensión, la fricción, elástica,...
Ejemplos de Fuerzas

Medición de fuerzas




• Uno puede usar un resorte para calibrar la magnitud de una fuerza



• Las fuerzas son vectores: usted tiene que utilizar las reglas para la suma de vectores para encontrar la fuerza total (llamado la resultante) que actúasobre un objeto


Inercia y Masa






• La tendencia de un objeto a resistir los intentos de cambiar su velocidad se llama inercia.



• La masa es la propiedad de un objeto que específica la cantidad de la resistencia de un objeto se opone al cambio en su velocidad



• La masa es una propiedad inherente a un objeto: depende de lo que rodea al objeto, atendidos por el métodoutilizado para medir



• La masa es una magnitud escalar. La unidad del SI para la `a` la masa y kg.
La Segunda Ley de Newton






• La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza total que actúa sobre él, inversamente proporcional a su masa.

– La fuerza es entonces la causa del cambio de movimiento, y esto se mide por la aceleración



• Formulaciónmatemática: P F~
= m~a, donde P indica la suma



En componentes: P Fx = max, P Fy = may , P Fz = maz .



• Unidad de un `: kg • m/s2, que en el sistema SI se llama el newton (N)
Peso Fuerza




• La fuerza que llamamos peso es debido a la atracción gravitatoria que la tierra ejerce sobre todos los cuerpos


• Cerca de la superficie de la Tierra, un cuerpo de masa m se...