Física dinámica

ItIntrodducción
all
tema:

ió
t

Imaginemos el siguiente problema:
Disparamos una flecha con un arco y queremos averiguar cuál es la velocidad de la
flecha. Lo que haríamos es aplicar lo que hemos aprendido en los temas anteriores y
aplicar las leyes de Newton para resolver la dinámica de flecha. Sin embargo, nos
encontraríamos con un problema:
Cuando disparamos la flecha conel arco, la cuerda del arco empuja la flecha ejerciendo
una FUERZA VARIABLE que depende de LA POSICION de la flecha. De esta manera,
los métodos que hemos aprendido hasta ahora para resolver problemas sobre la dinámica
de una partícula no son suficientes para resolver este tipo de problema…. En este tema
vamos a introducir nuevos conceptos y principios que permitirán afrontar este tipo desituaciones.

Estos conceptos son el concepto de TRABAJO y ENERGIA.
porta procede del principio de conservación de la

La importancia del conceptoconcepto “energíagía” proce principio
energía: la energía ni se crea ni se destruye sino que se transforma. En el motor de un
coche, la energía química que almacena la gasolina se convierte por una parte en
proporcionar movimiento alcoche y por otro en energía térmica. En un microondas, la
energía electromagnética que se obtiene de la red eléctrica se transforma en energía
térmica que cocina/calienta los alimentos.… En todos estos procesos la energía total (la
suma de todas las energías presentes ) se mantiene .

El término energía nos va a permitir de ahora en adelante estudiar una amplia variedad

El término energíanos va a permitir de ahora en adelante estudiar una amplia variedad
de situaciones en física.


TRABAJO

TRABAJO

En el día a día llamamos “trabajo” a la realización de un esfuerzo físico o mental (hacer
un examen, entrenar, mover unas cajas….)
En física, el concepto de trabajo es algo diferente, y se denomina TRABAJO
MECÁNICO. Decimos que se realiza un trabajo mecánico si alaplicar una fuerza a un
cuerpo, éste se mueve (Por ejemplo; al levantar una piedra con las manos, el trabajo
mecánico es realizado por la fuerza muscular de los brazos). Si al aplicar una fuerza NO
HAY MOVIMIENTO, no se realiza trabajo mecánico (Por ejemplo, si estamos en el
gimnasio intentando levantar unas pesas de 50 kg, si no las movemos, a pesar de que
estamos aplicando nuestra fuerzamuscular, no se realiza trabajo mecánico). En adelante,
para simplificar vamos a llamar al trabajo mecánico “trabajo” pero teniendo presente las
diferencias con el concepto de manejamos en el día a día.

Como hemos comentado antes, este concepto es de gran importancia en Física y nos va a
resolver numerosos problemas que se nos plantean en dinámica.

problem que plantean
Consideremosuna partícula que se encuentra en el punto A y le aplicamos una fuerza F
constante para desplazarlo al punto B. El trabajo realizado por la fuerza F será el
producto escalar de la fuerza por el desplazamiento producido.

el
trabajo
que
realiza
una
fuerza
sobre
una
partícula
puede
ser
positivo,
NEGATIVO
o
CERO.
El
trabajo
efectuado
por
la
fuerza
escero
cuando
se
da
una
de
las
siguientes
situaciones
:
i)
la
resultante
de
las
fuerzas
es
nula

i)
la
resultante
de
las
fuerzas
es
nula,
ii)
la
fuerza
no
produce
desplazamiento
de
la
partícula,
iii)
ó
cuando
la
fuerza
es
perpendicular
al
desplazamiento.
Por
ejemplo,
esto
sucede
en
el
caso
de
lafuerza
centrípeta
en
el
movimiento
circular
o
en
el
de
la
fuerza
de
gravedad
cuando
el
cuerpo
se
mueve
sobre
un
plano
horizontal.


Supongamos
de
nuevo
que
un
cuerpo
se
mueve
de
A
aB
por
la
acción
de
una
fuerza
F
que
fforma
un
áángullo
..
con
la
didirección
dl
d
del
despllazamiientto....