MODULO DE APRENDIZAJE N 4 FI PR

Dinámica
Los Principios de Newton

1.-Objetivo del modulo

Al termino de este modulo usted será cap
•

Conocer los conceptos basico de la dinam

Reconocer y aplicar las leyes de la dinam
•
resolucion
de problemas

2.- Contenidos

Introducción a la Dinámica
Partes en que se divide la mecánica:

• –Cinemática:

Descripción de los movimientos
–Dinámica: Leyes de los movimientos.

Los conceptosbásicos de la dinámica son:

• –El de inercia.
–El de masa.
–El de fuerza.

- Momentum e impulso
- Trabajo y Potencia
- Energía Mecánica

Los Tres Principios de
Newton
•El Principio de Inercia.

(1º Principio)

–Cuya inspiración corresponde a Galileo.

•El Principio de masa (o de fuerza).

(2º Principio)

Que, como veremos corresponde a una definición.

••El Principio de Acción y Reacción.

(3ºPrincipio)

Que realmente corresponde a un principio básico y cuyo
– descubridor es exclusivamente Newton

.

El Principio de Inercia
Enunciado general
Imaginemos un cuerpo cualquiera en el espacio vacío,
• lejos de los astros (planetas y estrellas)
Si él está en reposo, continuará en reposo, pues no han
• nada que pueda actuar sobre él para ponerlo en
movimiento.
Si está en movimiento, entoncescontinuará con un
• movimiento rectilíneo y uniforme.
–Rectilíneo por que no hay nada que pueda actuar
sobre él para curvar su trayectoria y,
–Uniforme, por que no hay nada en el espacio que
pueda aumentar o reducir su rapidez.

Espacio libre de cualquier influencia.
Cuerpo en reposo

V = 0 Constantemente
Cuerpo en movimiento

V=

Constante

Algunas consecuencias “prá
del Principio de Inercia

¿Quéle ocurre a los pasajeros cuando un bus aceleras, fre
• cambia la dirección de su movimiento?

Concepto de MASA (M)
Se trata de un concepto complejo. La idea que suele satisfacer
• nuestro espíritu pero no a la razón de que corresponde a la
“cantidad de materia que posee un cuerpo” es demasiado vaga
y poco seria.
El gran Newton no fue capaz de esclarecer el concepto, más
• aún, se equivocó aldefinirlo como el producto de la densidad
(D) por el volumen (V): M = DV.
Distinguimos hoy, desde el punto de vista lógico, dos
• definiciones rotundamente distintas:

–Masa Gravitacional y,
–Masa Inercial

Masa Gravitacional
(Def. operacional)

MA

MA

=M

si:

B

>M

si:

B

¿Qué limitaciones tiene esta definición?

Masa Inercial (Def. operacional)

MA

MA

=M

aA

aB

aA

aB

si:

B

>M
B

si:Un gran misterio...
Se realizaron sensibles experimentos destinados a
• comparar las masa inercial con la masa gravitacional
de un mismo cuerpo y se encontró que
en todos loa casos resultaban iguales; es decir:
• Masa inercial de A = Masa gravitacional de A,
•
si usamos, por cierto, la misma unidad de medición: el
• Kilogramo Patrón, guardado en la Oficina
Internacional de Pesas y Medidas.
Aunquela igualdad nos parezca
•
1 kg
natural y lógica, no es evidente, más...

•

Unidad de Masa (kg(G) , kg(I)

1 kg

Si hay equilibrio: m = m
A

=

B

aA

aB

1 kg

si a = a , entonces:
A

B

mA

=m ,
B

)

Teoría de la Relatividad
...quien resuelve el misterio
• por primera vez (en 1915)
fue...
Albert Einstein en su
• famosa teoría...
¿Cómo lo hizo?
•

El Principio de Masa (o de Fuerza)
Definiciónde Fuerza
En realidad, la idea que expondremos aquí, más que
• un principio o una ley física, es una definición.

F = m·a
Veamos detenidamente que hace tan importante esta
• expresión.

El concepto de Fuerza
es importante por:
•

Establecer el modo en que la materia interactúa.
es la masa de un cuerpo y

su aceleración.

mes la fuerza que otro cuerpo ale aplica.
F
Corresponder
a un vector. Enefecto, la fuerza,

• medida de la influencia que ejercen otros
cuerpos, es una magnitud de carácter vectorial.

El concepto de Fuerza
Incluye la ley de Inercia
En efecto, la condición de que una partícula se encuentre
• aislada del resto del Universo; es decir, que no la afecten
otros cuerpos, debe corresponder al caso en que las
fuerzas sobre ella deben ser cero.

•

Como F = m a, si F = 0,...