3. La dinámica de una sola partícula (o
punto material), considerada como
cuerpo sin dimensiones y con una masa
finita. A partir del estudio de la dinámica
de partículas individuales puede tratarse
el estudio de los sistemas de partículas y
la dinámica del sólido rígido.
En principio, la Dinámica trata de
cualquier sistema, formado por un
número arbitrario de partículas,
interactuando entre sí y con el fuerzas
externas.
4. Equilibrio
estático
Se refiere a la capacidad de una
persona de mantenerse erguido y estable
sin realizar desplazamientos de su
cuerpo. Es decir, el equilibrio estático
supone la capacidad de mantenerse en
pie de forma controlada sin realizar
movimientos del cuerpo.
Cuando un cuerpo esta sometido a un
sistema de fuerzas, que la resultante de
todas las fuerzas y el momento resultante
sean cero, entonces el cuerpo está en
equilibrio.
5. ¿Qué es una Fuerza?
En la vida cotidiana se considera fuerza a una sensación
común asociada con la dificultad para mover o levantar un
cuerpo. En Física se identifica una fuerza por el efecto que
produce. Uno de los efectos de una fuerza es cambiar el estado
de reposo o de movimiento del cuerpo, más concretamente, una
fuerza cambia la velocidad de un objeto, es decir, produce una
aceleración.
La física contemporánea recurre a cuatro interacciones o
fuerzas fundamentales, que actúan sobre las partículas de
materia (y sobre las antipartículas), vehiculadas por partículas
llamadas vectores de interacción, que son:
• Fotón (interacción electromagnética)
• Bosón (interacción débil)
• Gluón (interacción fuerte)
• Gravitón (interacción gravitacional).
6. Fuerza normal
Es la fuerza de reacción de una superficie. No tiene
fórmula, pero estará presente cuando el cuerpo esté en
contacto con algunos cosa, ya sea otro cuerpo o una
superficie. Es importante recordar que siempre es
perpendicular a la superficie en la que está.
Fuerza de peso
El peso es la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce
la Tierra sobre los cuerpos que hay sobre ella. En la
mayoría de los casos se puede suponer que tiene un valor
constante e igual al producto de la masa, m, del cuerpo
por la aceleración de la gravedad, g, cuyo valor es 9.8 m/s2
y está dirigida siempre hacia el suelo.
7. Fuerza tensión
La tensión (T) 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.
Por tanto, cada uno de los cuerpos que se encuentren
unidos a los extremos de un cable tenso sufrirán la
acción de una fuerza denominada tensión cuya dirección
es idéntica a la del cable y su sentido equivalente al de la
fuerza aplicada en el objeto del otro extremo y que
provoca que el cable se tense.
Fuerza de roce
Describe la suma de multitud de interacciones
elementales de átomos y moléculas situadas en las
superficies en contacto.
La fuerza de rozamiento empieza en cero y se
incrementa a medida que lo hace la fuerza que se aplica
sobre el objeto hasta que se "rompe" y comienza el
deslizamiento. Se usa la palabra "rompe" como una
analogía con una cuerda que se rompe cuando se
incrementa la tensión por encima de un cierto valor crítico.
8. Leyes de
Newton
Primera Ley de Newton puede formularse como:
“Un cuerpo en reposo permanecerá en reposo y uno en
movimiento continuará en movimiento con velocidad
constante, a menos que actúe una fuerza sobre el cuerpo que
altere su estado de reposo o de movimiento”.
Segunda Ley de Newton puede formularse como:
“La aceleración de un cuerpo es directamente
proporcional a la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo
e inversamente proporcional a su masa.”
Tercera Ley de Newton puede formularse como:
“Si dos cuerpos interactúan, la fuerza que el cuerpo 1
ejerce sobre el cuerpo 2 es igual y opuesta a la fuerza que el
cuerpo 2 ejerce sobre el cuerpo 1”.
9. Ejemplos de
las Leyes de
Newton
Primera Ley de Newton ejemplo:
Un conductor de un automóvil frena de manera brusca y,
por inercia, sale disparado hacia adelante.
Segunda Ley de Newton ejemplo:
Un auto necesita cierta cantidad de caballos de fuerza
para poder circular en la carretera, es decir, necesita
cierta fuerza para acelerar su masa.
Tercera Ley de Newton ejemplo:
Un niño quiere dar un salto para treparse a un árbol
(reacción), debe empujar el suelo para impulsarse
(acción).
11. Un cuerpo rígido es un objeto material
cuyas partículas permanecen siempre en las
mismas posiciones relativas. Por lo tanto es
un objeto que no se deforma, una cualidad
atribuida a las intensas fuerzas de cohesión
que mantienen a las partículas en su lugar.
Se pueden distinguir dos tipos de cuerpo
rígido:
• Aquellos cuyas partículas vienen en cantidades discretas, es decir, se pueden
contar. Por ejemplo, dos esferas de metal unidas por una varilla delgada y ligera
pueden considerarse como una entidad única.
• Los que son continuos, lo que significa que las partículas que los conforman son
indistinguibles. Los objetos cotidianos y de la naturaleza son buenos ejemplos:
Piedras, mobiliarios y otros.
13. El momento de torsión, torque o
momento de una fuerza 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). Este momento depende
de tres elementos principales.
14. Centro de Masa
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.
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.
15. Condiciones para que un cuerpo esté en
equilibrio total
Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio de traslación la
sumatoria de fuerzas sobre él debe ser cero o sea su resultante
debe ser nula. Que un cuerpo se encuentre en equilibrio de
traslación no implica que este quieto, puede moverse a velocidad
constante en línea recta.
