UNA DESCRIPCIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON DENTRO DE LA DINÁMICA

1. DINÁMICA
ISAAC NEWTON

2. RAMA DE LA FÍSICA QUE ESTUDIA EL MOVIMIENTO DE
LOS CUERPOS GRANDES O PEQUEÑOS
MECÁNICA DE SÓLIDOS
CLÁSICA RELATIVISTA CUÁNTICA

3. -ESTUDIA EL MOVIMIENTO DE SISTEMAS MACROSCÓPICOS DE
PARTÍCULAS CON VELOCIDADES INFERIORES A LA VELOCIDAD
DE LA LUZ c= 3·108 m/s
-CINEMÁTICA
-MECÁNICA NEWTONIANA -ESTÁTICA
(LEYES DE NEWTON)
-DINÁMICA
MECÁNICA
CLÁSICA
SE DIVIDE EN
-MECÁNICA ANALÍTICA

4. Estudia el movimiento de los cuerpos considerando las
causas que lo generan.
DINÁMICA
DE LA
PARTÍCULA SÓLIDO RÍGIDO
TRASLACIÓN
ROTACIÓN

5. DINÁMICA DE LA PARTÍCULA
LINEAL
CIRCULAR

6. DINÁMICA LINEAL
“ES TODO AQUELLO QUE CAMBIA EL ESTADO DE
REPOSO O DE MOVIMIENTO DE UN CUERPO”. Es la
magnitud vectorial que mide el grado de interacción de
los cuerpos.
FUERZA FUERZA NUCLEAR
GRAVITACIONAL DÉBIL
FUERZA
FUERZA FUERZA NUCLEAR
ELECTROMAGNÉTICA FUERTE

7. INTERACCIÓN
POR CONTACTO
A DISTANCIA

8. INTERACCIÓN POR CONTACTO

9. INTERACCIÓN A DISTANCIA

10. FUERZAS NOTABLES
EL PESO
FUERZAS
INTERNAS
FUERZAS
LA FUERZA
LA FUERZA DE
NORMAL
LA FUERZA ROZAMIENTO
ELÁSTICA

11. PESO (P)
ES LA FUERZA DE ATRACCIÓN
QUE EJERCE LA TIERRA SOBRE
PESO LOS CUERPOS
ENCUENTRAN
QUE
EN SUS
SE
INMEDIACIONES. ES VARIABLE.
ES LA CANTIDAD DE MATERIA
MASA QUE FORMA UN CUERPO. ES
CONSTANTE.
“MASA NO ES LO MISMO QUE PESO”

12. CARACTERÍSTICAS DEL PESO
•ES UNA FUERZA DE ATRACCIÓN A
DISTANCIA.
•VECTORIALMENTE SIEMPRE APUNTA EN
DIRECCIÓN HACIA EL CENTRO DE LA TIERRA
ES DECIR VERTICAL HACIA ABAJO.
•SI TENEMOS UN NIVEL DE REFERENCIA
HORIZONTAL NOS DAREMOS CUENTA QUE
ES PERPENDICULAR A DICHO NIVEL.
•DEPENDE DE LA MASA Y DE LA
ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD, gravedad
en EL ECUADOR DE g=9.78 m/s2 y de g=9.80
m/s2 EN LOS POLOS.

13. REPRESENTACIÓN GRÁFICA DEL PESO

14. ECUACIÓN PARA CALCULAR EL PESO
DE UN CUERPO EN LA TIERRA
P P1 P2
.......... k
g g1 g2
P
m
g
P m.g ECUACIÓN EN MAGNITUD
P m. g ECUACIÓN VECTORIAL

15. LA FUERZA NORMAL(N)
LA FUERZA ES UNA FUERZA QUE SE GENERA
CUANDO DOS CUERPOS ESTÁN
NORMAL EN CONTACTO.

16. CARACTERÍSTICAS DE LA FUERZA
NORMAL
•LA FUERZA NORMAL ES UNA
FUERZA DE CONTACTO Y DE
COMPRESIÓN.
•SIEMPRE ES PERPENDICULAR A LA
SUPERFICIE DE CONTACTO.
•EN ALGUNAS OCASIONES ES IGUAL
AL PESO
“NO EXISTE NORMAL”

17. REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LA
FUERZA NORMAL

18. EL PESO Y LA FUERZA NORMAL EN
ACCIÓN

19. LA FUERZA NORMAL EN VARIOS
CUERPOS EN CONTACTO

20. FUERZA DE ROZAMIENTO (f)
ES UNA FUERZA TANGENCIAL
LA FUERZA QUE ESTÁ PRESENTE ENTRE DOS
SUPERFICIES DE CONTACTO Y
DE QUE SE OPONE AL MOVIMIENTO
RELATIVO DE UNO CON
ROZAMIENTO RESPECTO AL OTRO.

21. FUERZA DE ROZAMIENTO Y
COEFICIENTE DE ROZAMIENTO

22. COEFICIENTE DE ROZAMIENTO (μ)
f
t an
N
f
N
EL COEFICIENTE DE ROZAMIENTO MIDE EL
f .N GRADO DE ASPEREZA RELATIVA QUE EXISTE
ENTRE DOS SUPERFICIES EN CONTACTO

23. TIPOS DE FUERZA DE ROZAMIENTO
POR RODADURA FUERZA DE ROZAMIENTO
POR VISCOSIDAD POR DESLIZAMIENTO
CINÉTICA ESTÁTICA

24. FUERZA DE ROZAMIENTO ESTÁTICA fe
LA FUERZA
ES UNA FUERZA TANGENCIAL
DE QUE SE PRESENTA CUANDO LAS
SUPERFICIES EN CONTACTO
ROZAMIENTO TIENEN UN REPOSO RELATIVO.
ESTÁTICA

25. FUERZA DE ROZAMIENTO ESTÁTICA
0 fe f em
LA FUERZA DE ROZAMIENTO ESTÁTICA LLEGA
A SU MÁXIMO VALOR CUANDO HAY UN
MOVIMIENTO INMINENTE.

26. FUERZA DE ROZAMIENTO ESTÁTICA
fem e .N

27. FUERZA DE ROZAMIENTO CINÉTICA (f ) c
LA FUERZA
ES UNA FUERZA TANGENCIAL
DE QUE SE PRESENTA CUANDO LAS
SUPERFICIES EN CONTACTO
ROZAMIENTO TIENEN UN MOVIMIENTO
RELATIVO.
CINÉTICA

28. FUERZA DE ROZAMIENTO CINÉTICA (f )
c
fc c .N

29. FRICCIÓN VS. FUERZA EXTERNA

30. BENEFICIOS DE LA FUERZA DE
ROZAMIENTO

31. CARACTERÍSTICAS DE LA FUERZA DE
ROZAMIENTO
• Es directamente proporcional a la fuerza
Normal.
• Es una fuerza interna.
• Es aproximadamente independiente del área
de las superficies de contacto y de la velocidad
relativa de deslizamiento.
• La mayoría de materiales poseen μe y μc y se
cumple que μe > μc, en algunos son iguales.
• También 0≤ μ ≤1

32. FUERZA ELÁSTICA (Fe)
ES UN FUERZA QUE LLEVA A
LA FUERZA RESTITUIR LAS CONDICIONES
INICIALES(NATURALES) DE UN
ELÁSTICA CUERPO QUE HA SIDO
DEFORMADO.

33. RESORTES Y FUERZA ELÁSTICA

34. LEY DE HOOKE
“LA FUERZA EJERCIDA POR UN RESORTE ES
DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A SU
DEFORMACIÓN”
Fe x

35. FUERZA ELÁSTICA Y CONSTANTE DE
ELASTICIDAD(K)
Fe k. x

36. CARACTERÍSTICAS DE LA FUERZA
ELÁSTICA
• Es una fuerza que se genera en cuerpos con
características no rígidas.
• El signo negativo indica el sentido contrario de
la fuerza elástica frente a la deformación.
• A la Fuerza Elástica también se le llama Fuerza
de Recuperación.

37. FUERZAS INTERNAS
SON FUERZAS QUE SE
MANIFIESTAN EN EL INTERIOR
FUERZAS DE LOS CUERPOS, CUANDO
ESTOS SE VEN SOMETIDOS A
INTERNAS EFECTOS EXTERNAS.FUERZAS DE
INTERACCIÓN ENTRE ÁTOMOS Y
ENTRE MOLÉCULAS.

38. TENSIÓN (T)
ES UNA FUERZA DE TRACCIÓN
QUE SE OPONE A LOS EFECTOS
DE ESTIRAMIENTOS QUE
PRETENDEN HACER FUERZAS
EXTERNAS QUE ACTÚAN EN
LOS EXTREMOS DE DICHOS
ELEMENTOS.
APARECEN EN HILOS,
CUERDAS, ALAMBRES, ETC.
EN CONDICIONES IDEALES LA
TENSIÓN TRANSMITIDA ES LA
MISMA EN CUALQUIER
SECCIÓN DE LA CUERDA.

39. COMPRESIÓN (C)
ES UNA FUERZA QUE SE
PRESENTA EN EL INTERIOR DE
BARRAS, COLUMNAS,
PUNTALES, ETC, OPONIÉNDOSE
A LOS EFECTOS DE
DETERMINADAS FUERZAS
EXTERNAS, PRETENDIENDO
DISMINUIR SUS DIMENSIONES.

40. LEYES DE NEWTON

41. SISTEMAS INERCIALES
LA INERCIA ES UNA PROPIEDAD
DE LA MATERIA QUE SE
MANIFIESTA COMO LA
TENDENCIA A CONSERVAR EL
ESTADO REPOSO O EL ESTADO
DE MOVIMIENTO. ES
CUANTIFICADA POR LA MASA.

42. LLAMAMOS ASI A AQUELLOS
SISTEMAS MARCOS DE REFERENCIA
COORDENADOS QUE ESTÁN EN
INERCIALES REPOSO O SE MUEVEN CON
VELOCIDAD CONSTANTE.

43. PRIMERA LEY(LEY DE LA INERCIA)
“EN AUSENCIA DE LA ACCIÓN DE
FUERZAS(FUERZA EXTERNA NETA), UN
CUERPO EN REPOSO CONTINUARÁ EN
REPOSO, Y UNO EN MOVIMIENTO SE MOVERÁ
EN LÍNEA RECTA Y CON VELOCIDAD
CONSTANTE”

44. PRIMERA LEY DE NEWTON
F 0
Fx 0
Fy 0
Fz 0

45. SEGUNDA LEY DE NEWTON(LEY DE LA
FUERZA)
“LA ACELERACIÓN QUE UN CUERPO ADQUIERE
ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA
RESULTANTE DE LAS FUERZAS QUE ACTÚAN
EN ÉL E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A SU
MASA”

46. SEGUNDA LEY DE NEWTON
F m. a

47. Fx m.a x
Fy m.a y F
a
Fz m.a z m
UNIDADES DE LA FUERZA
m
Kg NEWTON [N ]
M.K.S s2
cm
C.G.S g dina [dyn ]
s2
pie
F.P.S lb poundal [ poundal ]
s2
m
TÉCNICO utm Ki log ramo fuerza ( Kilopondio ) [ Kgf ]
s2

48. EQUIVALENCIAS
5
1[ N ] 10 [dyn]
1[ Kgf ] 9,8[ N ]
1[lbf ] 4,45[ N ]

49. OBSERVACIONES A LA SEGUNDA LEY
• Si sobre un cuerpo actúan varias fuerzas, cada
una genera una aceleración sobre el mismo.
• La fuerza resultante es la que genera la
aceleración, pero los dos existen en modo
simultáneo.
• En conclusión la Primera Ley es un caso
particular de la Segunda Ley.

50. TERCERA LEY(LEY DE ACCIÓN Y
REACCIÓN)
“CUANDO DOS CUERPOS INTERACTÚAN, LA
FUERZA QUE EL PRIMERO EJERCE SOBRE EL
SEGUNDO (ACCIÓN), ES IGUAL A LA QUE ESTE
EJERCE SOBRE EL PRIMERO (REACCIÓN), EN
MÓDULO Y DIRECCIÓN PERO EN SENTIDO
OPUESTO ”

52. TERCERA LEY DE NEWTON
F1 2 F2 1
OBSERVACIÓN: Las fuerzas de acción y reacción aparecen
y desaparecen simultáneamente, y por actuar en cuerpos
diferentes no se anulan.

53. TEOREMA DE LAMI
Si un cuerpo está en equilibrio debido a la
acción de tres fuerzas, éstas deberán ser:
1. Coplanares y concurrentes.
2. Una de ellas será igual pero opuesta a la
resultante de las otras dos.
3. El módulo de cada fuerza será proporcional al
seno del ángulo que se opone a su
correspondiente dirección.

55. DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE(D.C.L)

58. PASOS PARA RESOLVER UN PROBLEMA
EN DINÁMICA
• Se establecen los datos del problema.
• Se identifica la FÍSICA DEL PROBLEMA (LEYES DE NEWTON).
• Se aísla el o los cuerpos de interés.
• Se dibuja el D.C.L acoplándolo con un sistema de referencia
ortogonal(plano cartesiano).
• Se dibujan las fuerzas existentes y las que no coincidan con los ejes
cartesianos se las descompone.
• Se plantean ecuaciones tomando en cuenta como base la Segunda
Ley de Newton en cada uno de los ejes cartesianos y se encuentran
las incógnitas requeridas.
• Si el sistema lo conforman cuerpos (partículas) interconectados
entre sí mediante cuerdas, poleas, resortes, etc., se considerará
que estos tienen masa despreciable y que no generan fricción.