Este documento describe las leyes de Newton sobre la dinámica y las fuerzas. Explica la primera ley sobre la inercia, la segunda ley sobre la relación entre fuerza y masa, y la tercera ley sobre la acción y reacción. También describe diferentes tipos de fuerzas como la gravitatoria, electromagnética, de contacto y rozamiento. Finalmente, analiza conceptos como la fuerza centrípeta, la gravedad y la caída libre.

2. Dinámica: relación entre fuerza y trayectoria
Las leyes de Newton
-Primera ley de Newton: la inercia
-Una partícula libre se mueve con movimiento uniforme y
rectilíneo respecto de un sistema de referencia inercial.
-La relatividad del movimiento uniforme
-Segunda ley de Newton: masa y fuerza
-Unidad y dimensiones de la fuerza
-Masa inercial
amF

=
-Tercera ley de Newton: acción y reacción
-La fuerza ejercida por un cuerpo sobre otro siempre
es igual y de sentido contrario a la ejercida por el
segundo sobre el primero

3. Acción y reacción y aceleraciones involucradas

4. Fuerzas elementales
-Fuerza gravitatoria
-Fuerza electromagnética
-Fuerzas nucleares (fuerte y débil)
Fuerzas derivadas
-Fuerzas de contacto
-Fuerzas elásticas
-Fuerzas de rozamiento
-Fuerzas musculares
-Enlace químico

5. La fuerza de contacto no es la fuerza de reacción al peso

6. La fuerza de contacto procede de la elasticidad

7. Distintos valores de la tensión T de una cuerda

8. El rozamiento o fricción
Rozamiento entre sólidos
Determinación del coeficiente de rozamiento
RF Kµ≤Coeficiente de rozamiento

9. Algunos valores del coeficiente de rozamiento
Superficies en contacto μ₀
Cabeza del fémur con la cadera y líquido sinovial 0,003∼
Cera de esquí sobre nieve seca 0,04∼
Cera de esquí sobre nieve húmeda 0,1∼
Superficies con lubricante industrial 0,1∼
Madera sobre madera 0,25 0,50∼
Madera sobre ladrillo 0,30 0,40∼
Goma sobre sólido 1 4∼

10. Sobre la pelota en rotación actúa la fuerza centrípeta, igual a
la tensión de la cuerda. La pelota ejerce sobre la cuerda y,
por tanto, sobre el joven una fuerza de contacto igual y de sentido
contrario (fuerza centrífuga).

11. Los músculos ejercen fuerza comprimiendo

14. Características de los músculos
Estructura elemental: fibras
longitud: hasta 30 cm
diámetro: 5 μm a 100 μm
con sarcómeras alineadas
formadas por filamentos gruesos (miosina)
y filamentos finos (actina)
longitud: 1,5 μm contraída
3 μm extendida
Fuerza: proporcional a la sección del músculo
máxima: 30 N/cm2
velocidad de contracción en
vertebrados: 3 a 10 longitudes/s

15. La fuerza gravitatoria
Ley de la gravitación universal (Newton, 1687)
2 r
Mm
F G u
r
= −
ur uur

16. La fuerza gravitatoria
La gravedad en la superficie terrestre
La gravedad planetaria
velocidad orbital
período de revolución
Ingravidez: caída libre en la Tierra
en satélites

17. Órbita muy excéntrica del cometa Halley

18. Caída libre
a) Velocidad horizontal nula
b) Velocidad horizontal apreciable
c) Velocidad horizontal igual a la velocidad orbital