El documento proporciona una introducción a la dinámica de partículas, incluyendo definiciones de masa, inercia, fuerza y los efectos de una fuerza. Explica las leyes de Newton y tipos de fuerza como fuerzas de contacto y a distancia. También cubre conceptos como peso, fuerza normal y rozamiento. Finalmente, presenta varios problemas de física para practicar los conceptos.

1. Escuela
de
Física
Dinámica
de
una
partícula
FI
1101
Física
General
1
Esteban
Corrales
Instituto
Tecnológico
de
Costa
Rica

2. Introducción
Tal
y
como
se
dijo
al
principio,
en
la
dinámica
se
estudia
el
movimiento
de
los
cuerpos
tomando
en
cuenta
tanto
la
masa
de
estos,
como
las
fuerzas
que
actúan
sobre
los
cuerpos

3. Masa
Se
puede
definir
como
la
medida
cuantitativa
de
la
resistencia
de
un
cuerpo
a
la
aceleración
ante
una
fuerza
determinada.

4. Inercia
Llamamos
inercia
a
la
resistencia
que
tiene
un
cuerpo
al
movimiento.

5. Fuerza
Llamamos
Fuerza
a
la
influencia
que
actúa
sobre
un
objeto,
haciendo
que
este
cambie
su
estado
de
movimiento.
Como
características
especiales
se
tiene
que
toda
fuerza
siempre
se
aplica
de
un
cuerpo
a
otro
y
que
cumplen
el
principio
de
superposición

6. Efectos
que
produce
una
fuerza
•
Una
fuerza
puede
producir
cambios
en
el
movimiento.

Puede
poner
en
movimiento
un
cuerpo
en
reposo.

Puede
acelerar
o
frenar
un
objeto
en
movimiento.

Puede
cambiar
la
dirección
de
un
cuerpo
que
se
mueve.

7. Leyes
de
Newton
Las
leyes
de
Newton
se
dividen
en
3:

Ley
de
la
Inercia.

Definición
de
Fuerza

Ley
de
acción-reacción


F
=m⋅

a

8. Primera
Ley
de
Newton
La
Primera
ley
de
Newton,
conocida
también
como
la
ley
de
la
Inercia.
Nos
dice
que
todo
cuerpo
permanece
en
reposo
o
en
movimiento
rectilíneo
uniforme
a
menos
que
exista
una
Fuerza
que
altere
este
estado.
Sir
Isaac
Newton
1642
-
1727

9. Segunda
Ley
de
Newton
La
suma
de
todas
las
fuerzas
es
igual
al
cambio
de
la
cantidad
de
movimiento
con
respecto
al
tiempo

F
=
d

P
dt

10. Tipos
de
Fuerza
En
la
naturaleza
podemos
identificar
dos
tipos
diferentes
de
fuerza:

Fuerzas
de
Contacto:
Son
aquellas
fuerzas
que
ejerce
un
objeto
sobre
otro,
siempre
que
exista
un
contacto
directo
entre
los
dos
cuerpos.

Fuerzas
a
distancia:
Son
aquellas
fuerzas
que
ejerce
un
objeto
sobre
otro,
sin
necesidad
que
estos
cuerpos
se
encuentren
en
contacto.

11. Fuerza
de
Contacto
Cuando
un
objeto
está
en
contacto
con
otro,
este
ejerce
una
fuerza
de
la
misma
magnitud
pero
con
dirección
opuesta
(
III
Ley
de
Newton),
esta
Fuerza
siempre
es
perpendicular
a
la
superficie.
También
es
conocida
como
Fuerza
Normal

12. Fuerzas
a
distancia
Son
todas
aquellas
fuerzas
donde
NO
es
necesario
que
se
esté
en
contacto
con
el
objeto
para
que
exista
una
influencia
en
su
estado
de
movimiento;
en
la
naturaleza
encontramos
las
cuatro
fuerzas
fundamentales:

Fuerza
Gravitacional

Fuerza
Electromagnética

Fuerza
Nuclear
Débil

Fuerza
Nuclear
Fuerte

13. Peso
El
peso
se
define
como
la
fuerza
con
la
cual
un
cuerpo
es
atraído
por
la
gravedad
de
un
planeta

14. Tercera
Ley
de
Newton
Se
conoce
como
la
ley
de
acción
reacción
y
nos
dice
que
para
toda
fuerza
aplicada
sobre
un
objeto,
el
objeto
ejercerá
una
fuerza
de
la
misma
magnitud
pero
en
dirección
contraria
a
la
fuerza
aplicada.

15. Fuerza
Normal
En
el
momento
en
que
un
objeto
está
sobre
una
superficie,
el
peso
es
la
fuerza
que
se
ejerce
sobre
el
material
que
lo
sostiene;
pero,
según
nos
indica
la
tercera
ley
de
Newton,
este
material
ejerce
una
fuerza
en
dirección
contraria
y
hacia
el
objeto,
este
tipo
de
fuerzas
es
lo
que
se
conoce
como
la
fuerza
Normal.

16. Fuerza
de
Rozamiento
Esta
Fuerza
también
es
conocida
como
la
Fuerza
de
Fricción
y
siempre
es
paralela
al
desplazamiento
que
tiene
un
objeto
y
generalmente
se
opone
a
las
Fuerzas
aplicadas.
F
f
≤
s
N
F
f
=
k
N

17. Problemas
Un
hombre
arrastra
hacia
arriba
un
baúl
por
la
rampa
de
un
camión
de
mudanzas.
La
rampa
está
inclinada
20°
y
el
hombre
tira
con
una
fuerza
cuya
dirección
forma
un
ángulo
de
30°
con
la
rampa.
a)
¿Qué
fuerza
se
necesita
para
que
la
componente
paralela
a
la
rampa
sea
de
60
N?
b)
¿Qué
magnitud
tendrá
entonces
la
componente
perpendicular
a
la
rampa?
c)
¿Cuánto
debe
valer
la
masa
para
que
la
caja
suba
con
velocidad
constante,
si
no
hay
fricción
entre
el
baúl
y
la
rampa

18. Los
bloques
suspendidos
de
cada
cuerda
tienen
un
peso
w.
Las
poleas
no
tienen
fricción
y
el
peso
de
las
cuerdas
es
despreciable.
Calcule
la
tensión
de
las
cuerdas
en
cada
caso.

19. Máquina
de
Atwood.
Una
carga
de
15
kg
de
ladrillos
pende
del
extremo
de
una
cuerda
que
pasa
por
una
polea
pequeña
sin
fricción
y
tiene
un
contrapeso
de
28
kg
en
el
otro
extremo.
El
sistema
se
libera
del
reposo.
a)
Dibuje
un
diagrama
de
cuerpo
libre
para
la
carga
del
ladrillo
y
otro
para
el
contrapeso.
b)
¿Cuál
es
la
aceleración
de
la
carga
de
ladrillos?
c)
¿Cuál
es
la
tensión
en
la
cuerda
mientras
la
carga
se
mueve?

20. Los
bloques
A,
B
y
C
se
colocan
como
se
muestra
en
la
figura,
tomando
las
masas
de
las
cuerdas
despreciables.
Las
masas
de
A
y
B
son
de
25
N
cada
una,
y
el
coeficiente
de
fricción
cinética
entre
cada
bloque
y
la
superficie
es
de
0,35.
El
bloque
C
desciende
con
velocidad
constante.
a)
Dibuje
un
diagrama
de
cuerpo
libre
que
muestre
las
fuerzas
que
actúan
sobre
cada
masa.
b)
Calcule
la
tensión
en
la
cuerda
que
une
los
bloques
A
y
B.
c)
¿Cuál
es
la
masa
del
bloque
C?
d)
Si
se
corta
la
cuerda
que
une
A
y
B,
¿Cuál
es
la
aceleración
del
bloque
C?

21. Determine
la
fuerza
(F)
que
se
tiene
que
aplicar
para
que
el
sistema
esté
en
reposo
en
términos
del
peso
si
las
poleas
no
tienen
peso
ni
fricción.

22. Calcule
las
tensiones
de
los
cabos
de
la
cuerda
inextensible
y
sin
peso
apreciable
en
función
de
los
ángulos
α,
β,
γ
y
del
peso
P.