*DINÁMICA DE UNA

PARTÍCULA

DINÁMICA * Es la parte de la física que estudia el

movimiento que adquiere los cuerpos bajo la acción de fuerzas.

*Del mismo modo que hay muchos tipos de fuerzas, hay también diferente tipos de movimientos producidos por ellas.

*La dinámica resuelve dos tipos de problemas: Por un lado, permite calcular qué fuerza se necesita para producir determinado movimiento y, por otro lado, conociendo la fuerza que actúa ,determinar el movimiento que produce

FUERZA

*Cuando se empuja o jala un objeto se aplica una fuerza sobre él, esta fuerza está asociada con el resultado de una actividad muscular y de cierto cambio de estado de movimiento de un objeto.

*Un cuerpo se acelera debido a que se ejerce una fuerza externa sobre él.

*Cuando la velocidad de un cuerpo es constante o cuando el cuerpo está en reposo, se dice que el cuerpo está en equilibrio.

PRINCIPIOS DE LA DINÁMICA *Para su estudio la dinámica se ha dividido en tres

principios fundamentales:

1.Primera Ley de Newton o principio de Inercia

2.Segunda Ley de Newton o Principio Fundamental de la Dinámica.

3.Tercera Ley de Newton o Principio de Acción y Reacción.

*Capitulo 4

*LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON

PRIMERA LEY DE NEWTON

Principio de Inercia *Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de

movimiento rectilíneo uniforme, si no actúa sobre él ninguna fuerza que modifique dicho estado.

*La propia experiencia nos dice que si un cuerpo está en reposo y sobre él no actúa ninguna fuerza, permanecerá de éste modo indefinidamente.

x= 0

PRIMERA LEY DE NEWTON Principio de Inercia

*Al principio de Inercia lo podemos definir como la resistencia de un cuerpo a los cambios en su movimiento.

*Cuando viajamos en autobús y el vehículo frena, la inercia de nuestro cuerpo nos impulsa hacia delante, ya que el cuerpo tiende a seguir en movimiento.

*La inercia depende de la masa.

Marcos Inerciales *Un marco inercial de referencia es uno en el que es válido la primera ley de Newton.

*Así, un marco inercial de referencia es un marco no acelerado.

*Cualquier marco de referencia que se mueve con velocidad constante respecto de un marco inercial, es por sí mismo un marco inercial.

Masa Inercial *La Inercia es sencillamente una propiedad de un objeto individual; se trata de una medida de resistencia de un objeto a una fuerza externa.

*La masa se usa para medir la inercia, y la unidad de masa del SI es el Kg.

*Cuanto mayor es la masa del cuerpo, tanto menor es la aceleración de ese cuerpo bajo la acción de una fuerza aplicada.

SEGUNDA LEY DE NEWTON Principio Fundamental de la Mecánica

*Cuando usted ejerce alguna fuerza horizontal F, el bloque se mueve con cierta aceleración

*La aceleración es directamente proporcional a la fuerza resultante que actúa sobre él.

SEGUNDA LEY DE NEWTON Principio Fundamental de la Mecánica

*La aceleración también depende de la masa, es decir, a medida que la masa de un cuerpo es mas grande, la aceleración disminuye.

*La aceleración de un objeto es inversamente proporcional a su masa y es directamente proporcional a su fuerza.

SEGUNDA LEY DE NEWTON Principio Fundamental de la Mecánica Peso

*La fuerza con que todos los objetos son atraídos a la tierra se denomina Peso (W).

*En todo DCL se lo representa con un vector vertical y hacia abajo

W=mg

TERCERA LEY DE NEWTON Principio de Acción y Reacción

*La tercera Ley de Newton establece que si dos cuerpos interactúan, la fuerza la fuerza ejercida sobre el cuerpo 1 por el cuerpo 2 es igual y opuesta a la fuerza ejercida sobre el cuerpo 2 por el cuerpo 1.

TERCERA LEY DE NEWTON Principio de Acción y Reacción

*Esta ley es equivalente a establecer que las fuerzas ocurren siempre en pares o que no puede existir una fuerza aislada individual

Diagrama de cuerpos libre (DCL)

*Estos son representaciones simplificadas de un objeto (el cuerpo) en un problema, e incluye las fuerzas actuando sobre el cuerpo “ libre” del medio que lo rodea. Algunas de las principales fuerzas que encontramos en física son:

*Fuerza gravitacional

*Fuerza normal

*Fricción

*Tensión

Tensión*Siempre que usamos una cuerda para halar un cuerpo tenemos una fuerza llamada tensión (T)

*En todo DCL se representa con un vector en la dirección de la cuerda y saliendo del cuerpo

FRICCIÓN*1.Desde el origen hasta el punto A la fuerza F aplicada sobre

el bloque no es suficientemente grande como para moverlo.

F= Fe<µeN

*En el punto A, la fuerza de rozamiento Fe alcanza su máximo valor

F= Fe máx=µeN

*2.Si la fuerza F aplicada se incrementa un poquito más, el bloque comienza a moverse. La fuerza de rozamiento disminuye rápidamente a un valor menor e igual a la fuerza de rozamiento cinético, Fk=µk N

* Si ahora, el plano está inclinado un ángulo q , el bloque está en equilibrio en sentido perpendicular al plano inclinado por lo que la fuerza normal N es igual a la componente del peso perpendicular al plano, N=mg·cosq

Algunas aplicaciones de las leyes de Newton

* Consideremos de nuevo el bloque en equilibrio sobre la superficie horizontal. Si además atamos una cuerda al bloque que forme un ángulo q con la horizontal, la fuerza normal deja de ser igual al peso. N+ F·senq =mg

Algunas aplicaciones de las leyes de Newton