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La Dinámica - FISICA

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CURSO :
FACULTAD :
FISICA
DOCENTE : Doctora Ana Huayta
ALUMNAS : - OrtizQuispe Nadia Marleni
- Suaña Quispe Melanie Gianella
Ingeniería Metalurgia
La Dinámica - FISICA
CONCEPTO
 La dinámica es la parte de la física (específicamente
de la mecánica clásica) que describe la evolución en
el tiempo de un sistema físico en relación con las
causas que provocan los cambios de estado físico
y/o estado de movimiento. El objetivo de la
dinámica es describir los factores capaces de
producir alteraciones de un sistema físico,
cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento
o ecuaciones de evolución para dicho sistema de
operación.
OBJETIVO:
Describir los factores capaces de
producir alteraciones de un sistema
físico, cuantificarlos y plantear
ecuaciones de movimiento o
ecuaciones de evolución para dicho
sistema de operación.
HISTORIA DE LA DINAMICA
Una de las primeras
reflexiones sobre las
causas de movimiento
es la debida al filósofo
griego Aristóteles.
Aristóteles definió el
movimiento, lo
dinámico (το δυνατόν),
como:
"La realización acto, de
una capacidad o
posibilidad de ser
potencia, en tanto que
se está actualizando"
Los experimentos de
Galileo sobre cuerpos
uniformemente acelerados
condujeron a Newton a
formular sus leyes
fundamentales del
movimiento, las cuales
presentó en su obra
principal
Los científicos actuales
consideran que las leyes
que formuló Newton dan
las respuestas correctas a la
mayor parte de los
problemas relativos a los
cuerpos en movimiento,
pero existen excepciones..
CALCULO EN DINAMICA
A través de los conceptos de
desplazamiento, velocidad y
aceleración es posible describir los
movimientos de un cuerpo u objeto
sin considerar cómo han sido
producidos, disciplina que se conoce
con el nombre de cinemática. Por el
contrario, la dinámica es la parte de
la mecánica que se ocupa del
estudio del movimiento de los
cuerpos sometidos a la acción de las
fuerzas.
F=M*A

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  • 1. CURSO : FACULTAD : FISICA DOCENTE : Doctora Ana Huayta ALUMNAS : - OrtizQuispe Nadia Marleni - Suaña Quispe Melanie Gianella Ingeniería Metalurgia
  • 3. CONCEPTO  La dinámica es la parte de la física (específicamente de la mecánica clásica) que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación.
  • 4. OBJETIVO: Describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación.
  • 5. HISTORIA DE LA DINAMICA Una de las primeras reflexiones sobre las causas de movimiento es la debida al filósofo griego Aristóteles. Aristóteles definió el movimiento, lo dinámico (το δυνατόν), como: "La realización acto, de una capacidad o posibilidad de ser potencia, en tanto que se está actualizando" Los experimentos de Galileo sobre cuerpos uniformemente acelerados condujeron a Newton a formular sus leyes fundamentales del movimiento, las cuales presentó en su obra principal Los científicos actuales consideran que las leyes que formuló Newton dan las respuestas correctas a la mayor parte de los problemas relativos a los cuerpos en movimiento, pero existen excepciones..
  • 6. CALCULO EN DINAMICA A través de los conceptos de desplazamiento, velocidad y aceleración es posible describir los movimientos de un cuerpo u objeto sin considerar cómo han sido producidos, disciplina que se conoce con el nombre de cinemática. Por el contrario, la dinámica es la parte de la mecánica que se ocupa del estudio del movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de las fuerzas. F=M*A
  • 7. PESO: Es la fuerza con la que la Tierra atrae a los cuerpos, el cual varía con la posición geográfica. Es muy común que se confunda masa y peso DINAMÓMETRO instrumento que sirve para medir pesos y fuerzas. Equivalencias: 1 = 9,8 N y 1N = 0,102 1N = 100.000 dina y 1 dina = 0,00001 N 1N = 105 dina y 1dina = 10-5 N
  • 8. PESO ESPECIFICO De una sustancia es una propiedad específica de la misma, es decir cada sustancia tiene su propio peso específico. Se define como peso específico de una sustancia al cociente entre el peso y el volumen de dicha sustancia. DIFERENCIA QUE EXISTE ENTRE LA DENSIDADY EL PESO ESPECIFICO El peso específico y la densidad son evidentemente magnitudes distintas, pero entre ellas hay una íntima relación. El peso de un cuerpo es igual a su masa por la aceleración de la gravedad: P = m.g Sustituyendo esta expresión en la definición del peso específico y recordando que la densidad es la razón.
  • 9. FUERZA  Es toda causa que permite modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o bien que puede deformar o modificar un movimiento ya existente, mediante un cambio de velocidad o de dirección. Por ejemplo, al levantar un objeto con las manos se realiza un esfuerzo muscular, es decir, se aplica una fuerza sobre un determinado cuerpo.
  • 10. ¿Cómo se originan las fuerzas? Una interacción entre dos objetos produce dos fuerzas iguales y opuestas, aplicadas una en cada objeto. Las interacciones pueden ser como la electromagnética o por contacto, como las originadas en un choque o cuando alguien empuja una caja o tira de una cuerda. Las interacciones siempre se producen por parejas. Si pasas el puntero del ratón sobre los rectángulos de la figura, podrás ver qué interacciones están implicadas en las diferentes zonas. El peso de un cuerpo, se define como la fuerza de atracción que ejerce laTierra sobre dicho cuerpo. Clases de fuerzas: la fuerza puede ejercerse por contacto o a distancia.
  • 11. Leyes de NEWTON  Las leyes de Newton no son producto de deducciones matemáticas, sino una descripción matemática a partir de la observación de experimentos con cuerpos en movimiento. Estas leyes son fundamentales porque no pueden deducirse ni demostrarse a partir de otros principios. Y su importancia radica en que permite entender la mayor parte de los movimientos comunes: son la base de la mecánica clásica o mecánica newtoniana. Sin embargo estas leyes no son universales, en el sentido de que requieren modificaciones a velocidades muy altas (cercanas a la velocidad de la luz) y para tamaños muy pequeños (del orden del átomo).  Fue Sir Isaac Newton(1642-1727) el primero en enunciar estas leyes, publicándolas en 1687 en su Principa Matematica Philosophie Naturalie.
  • 12. ENUNCIADOS DE LAS LEYES DE NEWTON Primera ley  Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme a  Menos que se le obligue a variar dicho estado mediante fuerzas que actúen sobre él. Segunda ley  La aceleración de un cuerpo tiene la misma dirección que la fuerza neta que actúa sobre él (suma vectorial de todas las fuerzas que actúan) y es proporcional a dicha fuerza neta. F=M*A Tercera ley  A toda acción se le opone siempre una reacción igual. Las reacciones mutuas entre dos cuerpos son fuerzas de la misma intensidad. Sus direcciones se dirigen siempre en sentidos opuestos, a lo largo de la línea que une ambos cuerpos, considerados como partículas materiales.
  • 13. DINAMICA-LEYES DE NEWTON Primera ley de Newton- ley de la inercia. Nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
  • 14. Equilibrio  Cuando el estado de movimiento de un cuerpo no cambia, se dice que el objeto está en equilibrio. El requisito para que exista equilibrio es que la fuerza neta sobre un objeto sea cero. El equilibrio puede ser estable, inestable o indiferente.
  • 15.  Equilibrio estable Un pequeño desplazamiento conduce a una fuerza no equilibrada que hace que la partícula vuelva a su posición de equilibrio.  Equilibrio inestable:  Cualquier pequeño desplazamiento conduce a una fuerza no equilibrada que aumenta aún más el desplazamiento con respecto a su posición de equilibrio.  Equilibrio indiferente:  Aunque la partícula se desplace no aparecen fuerzas no equilibradas
  • 16. Segunda ley de Newton o ley de fuerza. La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración.
  • 17. La primera y segunda ley de Newton permiten definir el concepto de fuerza. Una fuerza es una influencia externa sobre un cuerpo que causa su aceleración respecto de un sistema inercial. La dirección de la fuerza coincide con la de la aceleración causada y su módulo es el producto de la masa por el módulo de la aceleración. Por lo tanto, establece un método para la medida de fuerzas y la relación “cuantitativa” existente entre el valor de una fuerza y la aceleración que produce al actuar sobre un determinado cuerpo. A partir de la masa se puede definir el newton como la cantidad de fuerza neta que proporciona una aceleración de un metro por segundo al cuadrado de un cuerpo con masa un kilogramo La segunda ley establece una forma cuantitativa de relacionar las masas de los cuerpos.
  • 18. Colocaremos el cuerpo sobre un sistema de coordenadas y descompondremos toda fuerza que no se encuentre sobre los ejes coordenados, hallando una componente en el eje X y otra en el eje Y. En este caso y debido al sistema adoptado la única fuerza que habrá que descomponer es F1. Diagramas de cuerpo libre: Cuando sobre un cuerpo actúan más de una fuerza, aplicar el segundo principio de Newton tiene sus secretos. Comprendamos que esta ecuación es vectorial y por lo tanto, puede suceder que las fuerzas actuantes lo hagan en distintas direcciones. Gracias al principio de independencia de Galileo, podemos descomponer los movimientos en varias direcciones y por lo tanto, las causas de éstos (Las fuerzas) también. Esto hacemos cuando confeccionamos un diagrama de cuerpo libre.Veamos un ejemplo: Supongamos que varias fuerzas actúan sobre un cuerpo como indica la figura. Colocaremos el cuerpo sobre un sistema de coordenadas y descompondremos toda fuerza que no se encuentre sobre los ejes coordenados, hallando una componente en el eje X y otra en el ejeY. En este caso y debido al sistema adoptado la única fuerza que habrá que descomponer es F1.
  • 19. La ecuación a aplicar es: ΣF = m.a Y las componentes de F1 en los ejes son: F1x = F1.cosα F2x = F1.senα
  • 20. Tercera ley de newton o ley de acción y reacción Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto.
  • 21. PESOY PESO EFECTIVO (I) El peso de un objeto es la fuerza gravitatoria que éste experimenta. Si m es la masa del objeto, RT el radio de laTierra y MT su masa, la fuerza gravitatoria sobre dicho objeto será Diferencia entre masa y peso: La masa es una propiedad intrínseca del objeto, es una medida de la cantidad de materia del objeto y determina su respuesta ante una fuerza externa. El peso de un objeto varía según la posición y es la fuerza resultante de la gravedad.
  • 22. CONCEPTOS RELACIONSCON LA DINAMICA INERCIA La inercia es la propiedad de los cuerpos de no modificar su estado de reposo o movimiento uniforme, si sobre ellos no influyen otros cuerpos o si la acción de otros cuerpos se compensa. Donde mi es la masa inercial de la partícula i, y ai1 es la aceleración inicial de la partícula i, en la dirección de la partícula i hacia la partícula 1, en un volumen ocupado sólo por partículas i y 1, donde ambas partículas están inicialmente en reposo y a una distancia unidad. No hay fuerzas externas pero las partículas ejercen fuerzas entre si.
  • 23. Trabajo y energía El trabajo y la energía aparecen en la mecánica gracias a los teoremas energéticos. El principal, y de donde se derivan los demás teoremas, es el teorema de la energía cinética. Fuerza y potencial La mecánica de partículas o medios continuos tiene formulaciones ligeramente diferentes en mecánica clásica, mecánica relativista y mecánica cuántica. En todas ellas las causas del cambio se representa mediante fuerzas o conceptos derivados como la energía potencial asociada al sistema de fuerzas. En las dos primeras se usa fundamentalmente el concepto de fuerza, mientras que en la mecánica cuántica es más frecuente plantear los problemas en términos de energía potencial. La fuerza resultante sobre un sistema mecánico clásico se relaciona con la variación de la cantidad de movimiento mediante la relación simple: