Dinámica

I. Movimiento de translación de
una partícula
Fenomenología
La dinámica estudia la causa del
movimiento
Hechos observacionales
  El movimiento de un cuerpo es el result...
Las Leyes de Newton
   •I Ley : Ley de inercia
      Todo cuerpo permanece en su estado de
      reposo o movimiento unifo...
I. Ley de Inercia y
conservación del momento lineal
  Sistema de referencia inercial : conjunto de
  coordenadas que se mu...
II. Ley: Fuerza y Masa.
Masa : propiedad intrínseca de un cuerpo que
mide su resistencia a la aceleración.            r
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III. Ley de acción y reacción
 Fuerza = interacción entre dos objetos : Dos
 objetos que interaccionan ejercen fuerzas ent...
Fuerzas fundamentales de la
            naturaleza (1)
Fuerza          Actúa sobre Alcance
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Fuerzas fundamentales de la
         naturaleza (2)
La fuerza gravitatoria hace
que los planetas giren en torno
a una estr...
Fuerzas de contacto.
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Fuerzas de contacto.
 También son de origen electromagnético las fuerzas que cohesionan las
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  1. 1. Dinámica I. Movimiento de translación de una partícula
  2. 2. Fenomenología La dinámica estudia la causa del movimiento Hechos observacionales El movimiento de un cuerpo es el resultado de su interacción con otros. La masa inercial de un cuerpo es una propiedad que determina cómo cambia su velocidad al interaccionar con otros cuerpos. La interacción afecta por igual a los dos cuerpos ( acción-reacción)
  3. 3. Las Leyes de Newton •I Ley : Ley de inercia Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o movimiento uniforme a menos que sobre él actúe una fuerza externa. •II Ley : Definición de fuerza La fuerza es igual a la masa por la aceleración producida en el cuerpo. •III Ley : Ley de acción-reacción Por cada acción hay una reacción igual y de signo opuesto.
  4. 4. I. Ley de Inercia y conservación del momento lineal Sistema de referencia inercial : conjunto de coordenadas que se mueve a velocidad constante. Ley de conservación del momento lineal : si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo en nula, su momento lineal se conserva. r r dp r r = mv F= p dt r r = 0 ⇒ p = cte F Una partícula libre se mueve con velocidad constante.
  5. 5. II. Ley: Fuerza y Masa. Masa : propiedad intrínseca de un cuerpo que mide su resistencia a la aceleración. r r dp r Posibilidad de definir una masa patrón. F= =ma dt La unidad de masa es el kg. La fuerza es un vector proporcional a la aceleración que produce en un cuerpo. 1 Newton (N) : es la fuerza necesaria para producir una aceleración de 1m/s2 en un cuerpo de 1 kg.
  6. 6. III. Ley de acción y reacción Fuerza = interacción entre dos objetos : Dos objetos que interaccionan ejercen fuerzas entre sí. Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre un cuerpo B, entonces B ejerce sobre A una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta. FA + FB = 0
  7. 7. Fuerzas fundamentales de la naturaleza (1) Fuerza Actúa sobre Alcance (acción a distancia) Cuerpos con largo Gravitatoria masa Electromagnética Partículas largo cargadas Casi todas Corto Fuerza débil las (interior partículas nucleón) quarks Corto Fuerza fuerte ( interior núcleo)
  8. 8. Fuerzas fundamentales de la naturaleza (2) La fuerza gravitatoria hace que los planetas giren en torno a una estrella o que los objetos caigan. La fuerza electromagnética mantiene cohesionados átomos, moléculas y sistemas macroscópicos. La fuerza débil es la responsable de la transformación de unas partículas en otras (ej: protón en neutrón). La fuerza fuerte mantiene unido al núcleo atómico.
  9. 9. Fuerzas de contacto. Son de origen electromagnético debidas a interacciones entre las moléculas de cada objeto. Objetos deslizándose sobre superficies Fuerza Normal : fuerza perpendicular a una superficie que se opone a su deformación. Fuerza de rozamiento: fuerza paralela a una superficie que se opone al movimiento de un cuerpo sobre ella.
  10. 10. Fuerzas de contacto. También son de origen electromagnético las fuerzas que cohesionan las moléculas de sólidos, líquidos o gases. Se tienen expresiones para velocidades y desplazamientos pequeños. F = −κη v + mg Fuerzas de fricción en fluidos κη mg  − t 1 − e m  v= κη   Ley de Stokes : Los fluidos ( líquidos o gases)   también se oponen al movimiento de los cuerpos a su través Velocidad F = −κηv del objeto Coeficiente de fricción Viscosidad del fluido del objeto Fuerzas elásticas Ley de Hooke : Un muelle ( o cuerda elástica) se opone a su deformación. F = −k x Constante elástica del muelle x = A cos(ω t + δ Desplazamiento ϖ = km

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