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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 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)

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.
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.




dp
p  mv
F
dt


F  0  p  cte
Una partícula libre se mueve con velocidad
constante.
II. Ley: Fuerza y Masa.

Masa : propiedad intrínseca de un cuerpo que
mide su resistencia a la aceleración.




Posibilidad de definir una masa patrón.
La unidad de masa es el kg.
 dp

F
ma
dt
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.
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
Fuerzas fundamentales de la
naturaleza (1)
Fuerza
Actúa sobre Alcance
(acción a
distancia)
Cuerpos con largo
masa
Electromagnética Partículas largo
cargadas
Gravitatoria
Fuerza débil
Casi todas
las
partículas
Corto
(interior
nucleón)
Fuerza fuerte
quarks
Corto
( interior
núcleo)
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.
Fuerzas de contacto.
Son de origen electromagnético debidas a
interacciones entre las moléculas de cada objeto.
1. 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.
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   v  mg
2. Fuerzas de fricción en fluidos

Ley de Stokes : Los fluidos ( líquidos o gases)
también se oponen al movimiento de los cuerpos a
Velocidad
su través
F   v
Coeficiente de fricción
del objeto
 t
mg 
m 

v
1

e

 

del objeto
Viscosidad del fluido
3. Fuerzas elásticas
Ley de Hooke : Un muelle ( o cuerda elástica)
se opone a su deformación.
Constante elástica
del muelle
F  k x
Desplazamiento
x  A cos( t   )
  km