El documento resume los principios fundamentales de la dinámica propuestos por Galileo y Newton. Explica que Galileo propuso el principio de inercia a través de experimentos que mostraban que un cuerpo en movimiento permanece en movimiento a menos que actúe una fuerza sobre él. Newton formuló tres leyes de la dinámica, incluyendo que una fuerza provoca una aceleración directamente proporcional a la fuerza y en forma inversa a la masa del cuerpo. El documento también describe cómo aplicar estos principios a situaciones como el movimiento circular, la ca

1. Tema 4
DINÁMICA

2. 1. El principio de inercia
• Experimento de Galileo: Galileo ideó
experiencias para estudiar el movimiento de
los cuerpos
• A: la bola adquiere una velocidad cada vez
mayor (movimiento acelerado) impulsada
por la fuerza de su peso.
• B: la bola disminuye su velocidad hasta
pararse inducido por su peso (movimiento
retardado)
• C: si la dejamos rodar por un plano
horizontal y liso, su movimiento sería
uniforme (no se detendría jamás)

3. Tras la serie de experiencias anteriores, Galileo llegó a la conclusión que denominó
PRINCIPIO DE INERCIA:
• “Si algo se mueve, sin que nada lo toque y sin perturbación
alguna, se moverá eternamente siguiendo , a velocidad
uniforme, una línea recta y uniforme”
• Este principio contradice las antiguas ideas de Aristóteles, según las cuales no
puede movimiento sin fuerza que lo mantenga.
• En el año 1642, el mismo en el que muere Galileo, nace Isaac Newton que
retomó la tarea de relacionar las fuerzas y los movimientos, que expresó de
forma brillante en tres principios denominados PRINCIPIOS DE LA DINÁMICA o
también LEYES DE NEWTON.

4. 2. Primer principio de la dinámica
• Se refiere al principio de inercia de Galileo, que Newton enuncia:
• Decir que no actúa ninguna fuerza es lo mismo que decir que la suma de todas
las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es nula.
Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, y estaba en reposo,
seguirá así, y si estaba en movimiento se mantendrá así, con
movimiento uniforme.
teconsvF tan૦ =→=Σ


5. Importancia de las fuerzas de rozamiento
• En el entorno en que vivimos todo
cuanto se mueve está sometido a
causas que dificultan su
desplazamiento: las fuerzas de
rozamiento.
• Las fuerzas de rozamiento son de
naturaleza electromagnética.
• Cuanto más lisa y pulida esté una
superficie menor será la fuerza de
rozamiento. Sin rozamiento el
cuerpo no se detendría.

6. El principio de relatividad de Galileo
• De la primera ley de Newton se puede deducir la equivalencia entre reposo
y movimiento uniforme, ya que en ambos estados todo ocurre del mismo
modo.
• Todas las leyes de la mecánica se cumplen igualmente
en cualquier sistema inercial (sistemas de referencia
donde se cumple el principio de inercia)
• Mecánica es al parte de la física que engloba a la cinemática (estudio del
movimiento) y la dinámica (estudio de las relaciones entre fuerzas y
movimiento)

7. 3. El principio fundamental de la dinámica
• Las fuerzas modifican el estado de reposo o de movimiento de los cuerpos.
• Las fuerzas, pues, no son las causas del movimiento; solamente lo
cambian.
• Si un cuerpo tiene un movimiento acelerado (porque cambia su velocidad,
ya sea en módulo dirección o sentido) podemos estar seguros de que una
fuerza está actuando sobre él.
• Si un cuerpo tiene un movimiento rectilíneo uniforme es porque ninguna
fuerza actúa sobre él (o la suma de fuerzas es nula)

8. Segunda ley de la dinámica o segunda ley de Newton:
“CUANDO UN CUERPO ES SOMETIDO A UNA
FUERZA, CAMBIA SU ESTADO DE REPOSO
O MOVIMIENTO, ADQUIRIENDO UNA
ACELERACIÓN DIRECTAMENTE
PROPORCIONAL A LA FUERZA APLICADA,
E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A SU
MASA”
F = m · a
• Esta aceleración lleva la misma dirección
y sentido que la fuerza aplicada, o que la
resultante de las fuerzas
• Si la fuerza es constante, la aceleración
también lo será.
• La masa es la magnitud física que mide la
inercia de los cuerpos
• Unidad de fuerza en el SI: Newton
1N=1kg·1m/s
amF

⋅=Σ

9. 4. Aplicaciones del principio fundamental de la dinámica
• El principio fundamental de la dinámica explica todas las relaciones
existentes entre fuerzas y movimientos; por tanto aplicándolo
adecuadamente, podremos resolver cualquier problema de dinámica que se
nos presente.
• Algunos casos sencillos que vamos a estudiar:
1. Dinámica del movimiento circular
2. Movimiento planetario
3. Dinámica de la caída libre de los cuerpos
4. Caída por planos inclinados

10. Dinámica del movimiento circular
r
v
ac
2
=
• La fuerza que obliga a girar a la
piedra es perpendicular a su
velocidad, de forma que no
modifica su módulo, sino solo su
dirección, forzando su trayectoria a
una circunferencia (sin la fuerza
sería una recta)
• La aceleración centrípeta:
• Aplicando la 2ª ley de Newton
rm
r
v
mamF cc ⋅⋅=⋅=⋅= 2
2
ω
r
v
ac
2
=

11. Movimiento planetario
• Aproximando la órbita de un
planeta a una circunferencia (en
realidad son elipses)
• Aplicando la fórmula anterior, la Fc
sería la fuerza gravitatoria con que
el Sol y el planeta se atraen, m la
masa del planeta, v su velocidad
tangencial y r la distancia Sol-
planeta.

12. Dinámica de la caída libre de los cuerpos
• La Tierra atrae a los cuerpos con una
fuerza a la que llamamos peso, que
es igual y de sentido contrario a la
fuerza con que los cuerpos atraen a
la Tierra.
• Si tomamos un cuerpo cualquiera y
medimos su masa con una balanza y
su peso con un dinamómetro
comprobaremos que el cociente es
siempre el mismo: 9,8 N/kg (m/s2)
. A
ese valor lo llamamos aceleración
de la gravedad terrestre (g)
gmP ⋅=

13. Caída por planos inclinados
• Es un problema de geometría
sen
αα senPP
P
P
sen x
x
⋅=→=
αα coscos ⋅=→= PP
P
P
y
y
αsenPamPx ⋅=⋅=
α
αα
seng
m
sengm
m
senP
a ⋅=
⋅⋅
=
⋅
=

14. 5. El principio de acción y reacción
• Newton observó que las fuerzas son
siempre consecuencia de las
interacciones de unos cuerpos con otros.
• La intensidad de las interacciones la
medimos mediante la magnitud fuerza.
• En la naturaleza no hay fuerzas aisladas,
sino pares de fuerzas iguales y de
sentido contrario aplicadas cada una
sobre uno de los cuerpos que
interaccionan.
• Esta propiedad la tienen todas las
interacciones, sea cual sea su naturaleza:
eléctrica, gravitatoria etc.
• Principio de acción y reacción: “A toda
fuerza de acción se opone otra de
reacción, que es de la misma naturaleza,
de sentido contrario y de igual
magnitud”

15. Aplicando el principio de acción y reacción
• Fuerzas “a distancia”
• Las fuerzas gravitatorias y eléctricas
actúan a grandes distancias; no
necesitan el contacto de los
cuerpos.
• Fuerzas de contacto
• Solemos considerar de contacto las
fuerzas elásticas, las de rozamiento
estático y las tensiones de las
cuedas.