Este documento presenta los conceptos fundamentales de la dinámica, incluyendo las leyes de Newton, momento lineal, conservación del momento lineal, tipos de fuerzas, trabajo, energía, principio de conservación de energía y equilibrio. También describe objetivos como interpretar diagramas de fuerzas, aplicar principios de dinámica a situaciones de equilibrio y colisiones, y determinar trabajo, potencia y eficiencia.

1. T. 2 Dinámica
1. Leyes de Newton
2. Momento lineal
3. Principio de conservación del
momento lineal
4. Tipos de fuerzas
5. Trabajo y potencia
6. Teorema del trabajo-energía
7. Principio de conservación de
la energía
8. Equilibrio
9. Colisiones elásticas
 Patricio Gómez Lesarri

2. Objetivos
1. Plantear e interpretar diagramas de fuerzas
2. Aplicar el primer principio de Newton a situaciones de equilibrio
estático
3. Aplicar cuantitativa y cualitativamente el segundo principio de Newton
4. Identificar pares de fuerzas de acción y reacción
5. Interpretar la conservación de la energía como conversión de distintos
tipos de energía
6. Interpretar gráficas fuerza-distancia
7. Determinar trabajo realizado, potencia y eficiencia de una
transformación
8. Aplicar el principio de conservación del momento a sistemas aislados
9. Interpretar gráficas fuerza-tiempo
10. Interpretar colisiones elásticas e inelásticas

3. 1. Leyes de Newton
o Principio de la inercia
“Si sobre una partícula no actúa ninguna
fuerza, ésta permanece en reposo –si
previamente estaba parada- o continúa
moviéndose con MRU”
o Principio fundamental de la Dinámica
“ Si una fuerza actúa sobre una partícula, ésta
se mueve con una aceleración
proporcional a dicha fuerza”
F = m.a
o Principio de acción y reacción
“Si una partícula ejerce una fuerza sobre otra,
la segunda ejerce una fuerza de igual
módulo y dirección y sentido opuesto
sobre la primera”

4. 2. Momento lineal
 Magnitud que
caracteriza la inercia
(estado de movimiento)
de un sistema
 Unidades: kg.m.s-1
 Cantidad de
movimiento
F =
Dp
Dt
v
m
=
p .

5. 2. Impulso lineal y cantidad de
movimiento
 Impulso lineal: magnitud que
mide el efecto causado por
una fuerza
 Unidades: kg.m.s-1
 Teorema del impulso lineal:
el impulso lineal es igual a la
variación de la cantidad de
movimiento
p
Δ
=
Δt
F.

6. 3. Principio de conservación del
momento lineal
“Si la suma de todas las
fuerzas externas que actúan
sobre un sistema de partículas
es nula, el momento lineal del
sistema permanece constante”
Choques, reactores, disparos
cte
p
F 


 0

7. 4. Tipos de fuerzas
oPeso: fuerza de atracción que
ejerce la Tierra sobre un objeto
oReacción normal: fuerza de
reacción que ejerce una superficie
sobre el cuerpo que sostiene
oTensiones: fuerzas aplicadas a lo
largo de un hilo tenso
oFuerza de rozamiento: fuerza de
contacto entre dos superficies
oFuerza centrípeta: fuerza que se
ejerce en un movimiento circular

8. 4. Fuerza de rozamiento
o Independiente del área de
contacto
o Independiente de la
velocidad
o Dependiente del tipo de
superficie
o Coeficientes de
rozamiento estático y
dinámico
o Dependiente de la fuerza
normal

9. 5. Trabajo
 Magnitud física que mide el
efecto causado por una fuerza
 Unidades: N.m = Julio
 W > 0 impulso de un objeto
 W < 0 freno de un objeto
 W = 0 no afecta al objeto
W = F.Dr

10. 5. Potencia
 Trabajo realizado por
unidad de tiempo
 Unidades: J.s-1 = W
(vatio)
 Otras unidades
 1 CV = 735 W
 1 HP = 746 W
P =
W
Dt
=
F.Dr
Dt
= F.v

11. 6. Energía
 Energía: capacidad de un sistema
para realizar una acción física
(trabajo)
 Introducido por Joule y Mayer
(1842)
 Energía cinética: energía
asociada a los cuerpos en
movimiento
m
p
mv
Ec
2
.
2
1
2
2



12. 6. Principio Trabajo-Energía
 Principio Trabajo – energía
“El trabajo realizado por todas
las fuerzas que actúan sobre un
cuerpo es igual a la variación de
energía cinética”
Wtotal = DEc

13. 6. Principio de conservación de la
energía
 Fuerza conservativa
 “Si todas las fuerzas que
actúan sobre una partícula
son conservativas, la
energía mecánica
permanece constante”
F = -
dEp
dr
W = -DEp

14. 6. Calor y trabajo
 Trabajo vs. Calor
 Trabajo de fuerzas no
conservativas

15. 6. Colisiones
 Colisiones elásticas:
conservación del momento
lineal y de la energía cinética
 Colisiones inelásticas: no se
conserva la energía cinética
 Colisiones totalmente
inelásticas: caso extremo en
el que los cuerpos se unen
después de la colisión
 Coeficiente de restitución
0 < c < 1 c =
v2´-v1´
v2 - v1

16. 7. Gráficas en Dinámica
 Gráficas F vs. t área
equivale a la variación del
momento lineal o impulso
 Gráficas F vs. s área
equivale al trabajo o
variación de energçia
cinética

17. 8. Sólido rígido
 Sólido rígido: sistema
indeformable, formado por
partículas que se mantienen a la
misma distancia unas de otras
 Centro de masas: punto se
trasladaría igual que el sólido si
se aplicaran todas las fuerzas y
se concentrara toda la masa
del mismo
 Movimiento: composición de
traslación y rotación
alrededor del centro de masas
xCM =
mi xi
å
mi
å

18. 8. Equilibrio
• Equilibrio de traslación
• Aplicaciones
• Objetos en suspensión
• Estructuras
• Tirolinas

19. 8. Equilibrio
• Momento de una fuerza:
• Ley de la palanca
• Equilibrio de rotación
• Aplicaciones
• Centro de masas