El documento presenta información sobre conceptos básicos de mecánica como fuerzas, movimiento, equilibrio y dinámica. Define términos como peso, tensión, momento de fuerza, centro de masas y resume los tres principios de la dinámica de Newton. También explica conceptos como fuerza normal, rozamiento, equilibrio de traslación y rotación.

1. Andrés Márquez
C.I. 29794932
Ingeniería de Sistemas
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
13/07/2020

2. La dinámica es la parte de la
Mecánica que estudia las
relaciones entre las causas que
originan los movimientos y las
propiedades de los movimientos
originados.
Implica que el objeto está en reposo o que
su centro de masa se mueve con velocidad
constante en relación con un observador en
un marco referencial inercial.

3. Es una magnitud física de
carácter vectorial capaz de
deformar los cuerpos
(efecto estático), modificar
su velocidad o vencer su
inercia y ponerlos en
movimiento si estaban
inmóviles (efecto
dinámico).
Sistema Internacional
de Unidades
Sistema Técnico de
Unidades
Sistema Cegesimal de
Unidades
Sistema Anglosajón
de Unidades
Newton (N)
Kilogramo-fuerza (𝐾𝑔 𝑓) o
Kilopondio (Kp)
Dina (dyn)
- Poundal
- Libra Fuerza (𝑙𝑏𝑓)
- Kip (= 1000 𝑙𝑏𝑓)

4. Es una fuerza que ejerce una
superficie sobre un cuerpo que
se encuentra apoyado en ella.
Su dirección es perpendicular a
la superficie de apoyo y su
sentido es hacia afuera.
Superficie Inclinada
El peso se descompone en dos
fuerzas, una que empuja a la
superficie 𝑃, y otra que tira la
caja pendiente abajo 𝑃𝑥. El
módulo y la dirección de la
fuerza normal es igual a 𝑃𝑦 ,
aunque de sentido contrario.
𝑃𝑥 = 𝑃 ∗ sin 𝛼
𝑃𝑦 = 𝑃 ∗ cos 𝛼
𝑁 = 𝑚 ∗ 𝑔 ∗ cos(𝛼)
Superficie Horizontal
La fuerza que actúa sobre
la superficie coincide con
todo el peso de la caja. Por
lo tanto, el módulo y
dirección de la fuerza
normal y el peso son
iguales. Su dirección es
opuesta.
𝑁 = 𝑚 ∗ 𝑔
Fórmulas

5. El peso de un cuerpo
en un punto es la
fuerza gravitatoria
que actúa sobre él.
La gravedad es la
aceleración con que un
cuerpo atrae a otro por la
acción de la fuerza
gravitatoria
Gravedad
Calcular el Módulo
𝑃 = 𝑚 ∗ 𝑔

6. Representan la acción que
ejercen otros cuerpos sobre el
cuerpo rígido en
consideración. Ellas son las
responsables del
comportamiento externo del
cuerpo rígido. Las fuerzas
externas causan que el
cuerpo se mueva o aseguran
que éste permanezca en
reposo.
Ejemplo
Las fuerzas que actúan
sobre un camión
descompuesto que es
arrastrado hacia delante por
varios hombres mediante
cuerdas unidas a la defensa
delantera.
Las fuerzas externas que
actúan sobre el camión
son las siguientes:
El peso del camión, Este
representa el efecto de la
atracción de la Tierra
sobre cada una de las
partículas que
constituyen al camión
Fuerza aplicada por los
hombres, los hombres
ejercen la fuerza F al tirar
de la cuerda. La fuerza F
tiende a hacer que el
camión se mueva hacia
delante en línea recta

7. Es una fuerza que surge por el
contacto de dos cuerpos y se
opone al movimiento.
El rozamiento se debe a las
imperfecciones y rugosidades,
principalmente microscópicas, que
existen en las superficies de los
cuerpos. Al ponerse en contacto,
estas rugosidades se enganchan
unas con otras dificultando el
movimiento.
Depende de dos
Factores
La naturaleza de los materiales
que se encuentran en rozamiento
y el tratamiento que han seguido.
Este factor queda expresado por
un valor numérico llamado
coeficiente de rozamiento o de
fricción.
La fuerza que ejerce un cuerpo
sobre el otro, es decir, la fuerza
normal.
Cuando el cuerpo
está en reposo
La fuerza de rozamiento tiene el
mismo módulo, dirección y
sentido contrario de la fuerza
horizontal (si existe) que intenta
ponerlo en movimiento sin
conseguirlo.
Cuerpo en movimiento
Como la fuerza de rozamiento
depende de los materiales y
de la fuerza que ejerce uno
sobre el otro Fr = μ⋅N

8. Es la fuerza con que una cuerda
o cable tenso tira de cualquier
cuerpo unido a sus extremos.
Cada tensión sigue la dirección
del cable y el mismo sentido de
la fuerza que lo tensa en el
extremo contrario.
Se suele suponer que
las cuerdas tienen
masa despreciable y
son inextensibles (no se
pueden deformar),
esto implica que el
valor de la tensión es
idéntica en todos los
puntos de la cuerda y
por tanto, las tensiones
que se ejercen sobre
los cuerpos de ambos
extremos de la cuerda
son del mismo valor y
dirección aunque de
sentido contrario.
Cuando la mano A tira de
la cuerda, y le aplica una
fuerza (color naranja) ésta
crea una fuerza en la mano
B (color verde) que tira de
ella en el mismo sentido. De
igual forma si se tira de la
mano B (color rojo), se
genera una fuerza en la
mano A (color azul). Las
fuerzas verde y azul se
denominan tensión.

9. Son tres principios a partir de los
cuales se explican la mayor parte
de los problemas planteados por
la dinámica, en particular aquellos
relativos al movimiento de los
cuerpos.
Ley de la Inercia Ley de Fuerza Ley de Acción y Reacción
1ra Ley
2da Ley
3ra Ley

10. Esta ley postula, por tanto, que un
cuerpo no puede cambiar por sí
solo su estado inicial, ya sea en
reposo o en movimiento rectilíneo
uniforme, a menos que se aplique
una fuerza neta sobre él.
Newton toma en cuenta, el que
los cuerpos en movimiento están
sometidos constantemente a
fuerzas de roce o fricción, que
los frena de forma progresiva
En el caso de los cuerpos en
reposo, se entiende que su
velocidad es cero, por lo que si
esta cambia es porque sobre
ese cuerpo se ha ejercido una
fuerza neta.
Σ F = 0 ↔ dv/dt = 0
Si la fuerza neta (Σ F)
aplicada sobre un cuerpo
es igual a cero, la
aceleración del cuerpo,
resultante de la división
entre velocidad y tiempo
(dv/dt), también será igual
a cero

11. Un ejemplo de la primera ley de
Newton es una pelota en estado de
reposo. Para que pueda desplazarse,
requiere que una persona la patee
(fuerza externa); de lo contrario,
permanecerá en reposo. Por otra
parte, una vez que la pelota está en
movimiento, otra fuerza también debe
intervenir para que pueda detenerse y
volver a su estado de reposo.
Otro ejemplo sería el pedaleo en bicicleta,
podemos avanzar con nuestra bicicleta unos
cuantos metros tras haber pedaleado y dejar de
hacerlo, la inercia nos hace avanzar hasta que
la fricción o el rozamiento la supera, entonces la
bicicleta se detiene.

12. Postula que la fuerza neta que es
aplicada sobre un cuerpo es
proporcional a la aceleración que
adquiere en su trayectoria.
Fórmulas
Cuando la masa
es constante
Cuando la masa
es variable
F = m * a
La fuerza neta (F) es igual al
producto resultante de la
masa (m), expresada en kg,
por la aceleración (a),
expresada en m/s2 (metro
por segundo al cuadrado).
F= d(m.v)/dt
La fuerza (F) es igual a la
derivada de cantidad de
movimiento (d (m.v) entre la
derivada del tiempo (dt).

13. Un ejemplo de la segunda
ley de Newton puede
observarse al colocar
pelotas de diferente masa
en una superficie plana y
aplicarles la misma fuerza.
La pelota más liviana se
desplazará a mayor
velocidad que aquella
con una masa mayor.
Ejemplo: Un cuerpo de 6 kg inicialmente en
reposo es sometido a una fuerza de 10 N
durante 4 segundos. ¿Qué espacio recorre?
En primer lugar, sabemos que cuando sobre un
cuerpo actúa una fuerza, aparece una
aceleración en la misma dirección y sentido que
esta. Si asumimos que la masa permanece
constante en todo momento, podemos escribir:
𝐹 = 𝑚 ∗ 𝑎 → 𝑎 =
𝐹
𝑀
→ 𝑎 =
10
6
𝑚/𝑠2
𝑥 = 𝑥0 + 𝑣0 𝑡 +
1
2
𝑎𝑡2
Dado que el cuerpo está en reposo, 𝑣0 = 0
𝑥 =
1
2
∗
10
6
𝑚
𝑠2
∗ 4𝑠2 = 13,3𝑚
Por tanto el cuerpo recorre 13.3 m en esos 4
segundos.

14. El postulado de la tercera ley de
Newton dice que toda acción genera
una reacción igual, pero en sentido
opuesto.
Fórmula
F1-2 = F2-1
La fuerza del cuerpo 1
sobre el cuerpo 2 (F1-2),
o fuerza de acción, es
igual a la fuerza del
cuerpo 2 sobre el
cuerpo 1 (F2-1) , o
fuerza de reacción. La
fuerza de reacción
tendrá la misma
dirección y magnitud
que la fuerza de acción,
pero en sentido
contrario a esta.
Cuando tenemos que
mover un sofá, o cualquier
objeto pesado. La fuerza
de acción aplicada sobre
el objeto hace que este se
desplace, pero al mismo
tiempo genera una fuerza
de reacción en dirección
opuesta que percibimos
como una resistencia del
objeto
Ejemplo

15. Ejemplo
¿Sabrías indicar con qué interactúa
una pelota situada sobre una mesa
y donde se encuentran aplicadas
las fuerzas que surgen en cada
interacción?
Por un lado, la pelota interactúa por
contacto con la mesa, pero también lo
hace a distancia con la Tierra, debido a la
gravedad. En concreto las fuerzas que
podemos identificar son las siguientes:
- Fuerza de acción que ejerce la pelota
sobre la mesa al estar apoyado sobre ella.
Se aplica sobre la mesa.
- Fuerza de reacción que ejerce la mesa
sobre la pelota. Se aplica sobre la pelota.
- Fuerza que ejerce la Tierra sobre la pelota.
Se aplica sobre la pelota.
- Fuerza que ejerce la pelota sobre la Tierra.
Se aplica sobra la Tierra.

16. Es aquel cuya forma no varía pese
a ser sometido a la acción de
fuerzas externas. Eso supone que
la distancia entre las diferentes
partículas que lo conforman
resulta invariable a lo largo del
tiempo.
Sin embargo, en la práctica, todos
los cuerpos se deforman, aunque
sea de forma mínima, al ser
sometidos al efecto de una fuerza
externa. Por lo tanto, las máquinas
y las estructuras reales nunca
pueden ser consideradas
absolutamente rígidas.
Los especialistas suelen
estudiar el efecto de las
fuerzas ejercidas sobre el
cuerpo rígido para
determinar cómo puede
reemplazarse un sistema de
fuerzas por otro equivalente
que sea más simple.
Para esto, se basan en la
suposición de que el efecto de
la fuerza permanece sin
cambios mientras la fuerza se
mueva en su línea de acción, lo
que significa que las fuerzas
pueden ser representadas por
vectores deslizantes.

17. Es la capacidad de una
fuerza para provocar un
giro.
Es la magnitud física que
resulta de efectuar el
producto vectorial entre los
vectores de posición del
punto en el que la fuerza se
aplica y el de la fuerza
ejercida (en el orden
indicado).
Fórmulas
M = r x F
En esta expresión r es el vector
que une el punto de O con el
punto P de aplicación de la
fuerza, y F es el vector de la
fuerza aplicada.
Módulo: M = r ∙ F ∙ sen α
α es el ángulo entre el vector de la
fuerza y el vector r o brazo de palanca.
Se considera que el momento de
torsión es positivo si el cuerpo gira en el
sentido contrario a las agujas del reloj;
por el contrario, es negativo cuando
gira en sentido horario.
Unidades
La unidad de medida
del momento de torsión
resulta del producto de
una unidad de fuerza
por una unidad de
distancia. En concreto,
en el Sistema
Internacional de
Unidades se utiliza el
newton metro cuyo
símbolo es N * m.

18. El centro de masas
representa el punto en
el que suponemos que
se concentra toda la
masa del sistema para
su estudio. Es el centro
de simetría de
distribución de un
sistema de partículas
Cuando un cuerpo se
encuentra en movimiento, por
ejemplo, al lanzar un lápiz al
aire, todas sus partículas se
mueven a la vez, aunque con
distintas trayectorias. Para
caracterizar la traslación del
lápiz en su conjunto, sin
embargo, nos basta con
estudiar qué ocurre en un solo
punto del mismo: su centro de
masas. Este será el que
determine su velocidad, su
trayectoria, etc.
Ejemplo

19. Equilibrio de Traslación: " La suma vectorial de todas las fuerzas
que actúan sobre el sólido es igual a cero" . Esto ocurre cuando
el cuerpo no se traslada o cuando e mueve a velocidad
constante .
Equilibrio de Rotación: " La suma vectorial de todos los torques
o momentos de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo,
relativos a cualquier punto dado, sea cero" . Esto ocurre
cuando la aceleración angular alrededor de cualquier eje es
igual a cero.