Dinámica

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UNA dinámica es la parte de Física que se preocupa por estudiar las causas de los movimientos y sus posibles efectos. Pero, ¿qué es el movimiento? Bueno, primero debemos definir un referencial, es decir, un conjunto de coordenadas fijas, también llamado sistema de referencia. El más utilizado diariamente es el sistema cartesiano, con coordenadas (x, y, z). Hecho esto, podemos definir qué movimiento es la variación de la posición con el tiempo. Es decir, el cambio de coordenadas corporales a lo largo del tiempo.

El principal análisis realizado en el dinámica comienza con el estudio de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo o sistema de cuerpos en cuestión. Tales entidades físicas pueden dar a la masa una variación en su cantidad de movimiento. Pero antes de ver las fortalezas, veamos las inercia de cuerpos.

Primera ley del movimiento de Newton: la ley de la inercia

La primera ley de Newton es la ley de la inercia, que dice:

“Todo el cuerpo tiende a permanecer en estado de reposo o movimiento en línea recta y con velocidad constante, si no actúa ninguna fuerza sobre él”.

Una propiedad intrínseca de los cuerpos, y fundamental para comprender todo esto, es la masa. Es el valor numérico de la inercia de un cuerpo. A partir de la masa y la velocidad de un cuerpo, podemos determinar una cantidad física llamada cantidad de movimiento lineal o momento lineal.

Está dado por:

Q = mv em kg.m / s

Dónde:

Q es la cantidad de movimiento lineal, m es la masa del cuerpo y v es la velocidad del cuerpo.

El impulso de una fuerza es una magnitud física responsable de variar la cantidad de movimiento en un cuerpo. Matemáticamente, está dado por:

I = F.Δt en Ns (o kg.m / s)

Dónde
Yo soy el impulso
F es la fuerza, en N (newton)

La variación en la cantidad de movimiento viene dada por:

ΔQ = m.Δv em kg.m / s

Podemos escribir el impulso como:

I = ΔQ en Ns o kg.m / s
Ejercicios:

1) ¿Cuál es el impulso de una fuerza de 5 N que actúa durante 2 s sobre un cuerpo?
2) ¿Cuál es la fuerza que actúa sobre un cuerpo si, durante 2 s, su velocidad varía en 20 m / s?

Segunda ley de Newton

La segunda ley de Newton dice:

“El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa, y se realiza según la línea recta por la que se imprime esta fuerza (NEWTON, 2008, p.54)”.

La ecuación de la segunda ley de Newton proviene del análisis:

I = ΔQ

O

F.Δt = m.Δv

Logo

F = ΔQ / Δt

Esta última es la forma matemática de la segunda ley de Newton.

Si dividimos los dos lados por Δt:

F = m.Δv / Δt

La aceleración media viene dada por la expresión:

a = Δv / Δt em m / s²

De esta forma, podemos escribir:

F = ma em N (newton)

Esta última es en realidad la fórmula de Euler.

Tercera ley de Newton: acción y reacción

La tercera ley de Newton dice que para cualquier fuerza aplicada a un cuerpo, ofrece una reacción, es decir, este cuerpo reacciona imprimiendo una fuerza del mismo módulo, en la misma dirección que la fuerza aplicada, pero en la dirección opuesta. Una forma muy sencilla de aceptar esto es aplicar fuerza a una pared sólida. La reacción que ofrece la pared hace que el agente retroceda en proporción a la intensidad de la fuerza aplicada.

Referencias bibliográficas:

HALLIDAY, David, RESNIK Robert, KRANE, Denneth S. Física 1, volumen 1, 4 Ed. Río de Janeiro: LTC, 1996. 326 p.