Dinámica

1. TRABAJO DE FISICA
DINAMICA
LCDA. GERMANIA TAPIA
KARINA HIDALGO
SEGUNDO DE BACHILLERATO “E”
QUÍMICO BIOLÓGICAS

2. DINAMICA
FUERZA
MASA PESO NORMAL FUERZA DE
INERCIA ROZAMIENTO
(m) ( W) (N)
(fr)
FUERZA TENSION DE
ELASTICA UNA CUERDA
( Fe ) (T)

3. La Dinámica es una parte de la Mecánica, que relaciona a la cinemática del movimiento de un cuerpo con las
causas que lo originan o modifican.
Estas causas se refieren a las interacciones que realizan los cuerpos que rodean a la partícula, en las que
participan por lo menos dos cuerpos, el que actúa y el que recibe el efecto.
Las interacciones que se producen entre dos cuerpos, pueden ser a distancia o por contacto. Son a distancia
cuando se producen por la presencia de un campo gravitatorio, eléctrico o magnético, y son por contacto,
cuando los cuerpos están en contacto entre si.
Estas interacciones entre los cuerpos, modifican el estado de reposo o movimiento de los mismos, y se
describen matemáticamente por un concepto llamado fuerza. Por esta razón, se dice que la dinámica estudia
la relación que existe entre las fuerzas y los cambios que estas producen en los movimientos de los cuerpos.
Aquí se analizara a todos los cuerpos como partículas , ya que se considerara que las líneas de acción de las
fuerzas pasan por el centro de gravedad del cuerpo, y que estos solamente tienen movimiento de traslación y
no de rotación

4. INERCIA: es la tendencia que
tiene un cuerpo a oponerse a un
cambio en su movimiento. Todo
cuerpo posee inercia, la misma
que depende de la cantidad de
materia que tiene el cuerpo

5. MASA : (m) , es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. A mayor cantidad de
materia, mayor masa y mayor inercia. Esto significa, que la masa es una medida de
la inercia de un cuerpo.
 La masa de una magnitud escalar, que no puede crearse, ni destruirse,
únicamente transformarse de una forma a otra. Su cantidad total permanece cte.
y no presenta variación alguna de un lugar a otro en la Tierra.
La dimensión de la masa es: [ m ] = [ M ]
Su unidad en el SI es el kilogramo (kg) y en el CGS el gramo masa (g).
Equivalencias:
1 kg = 10³ g
1 utm = 9.8 kg
1 slug = 14.59 kg = 32.17 lbs.
1 lb = 0.4536 kg
1 kg =1 litro de agua pura a 15ºC

6. PESO: (W) el peso de un cuerpo, es la fuerza de atracción que la Tierra ejerce sobre un
cuerpo. La magnitud de este fuerza depende de la posición del cuerpo sobre la Tierra,
aumenta cuando vamos del ecuador al polo, y disminuye cuando nos elevamos sobre la
superficie terrestre.
 El peso es una magnitud vectorial vertical dirigida hacia el centro de la Tierra, y
que actúa independientemente del estado de movimiento del cuerpo.
El peso es le producto de la masa del cuerpo por la aceleración de la gravedad
terrestre:
 
W m.g
  
W (m.g ) j

7.  Un cuerpo lejos de la superficie terrestre, donde es menor la influencia de la
gravedad, pesara menos, y si esta sobre la superficie de planetas con menor
gravedad que la Tierra, también pesara menos.
 Un cuerpo en el espacio exterior, entre la Tierra y la Luna, puede no tener peso,
pero si masa.
 En la Luna, la fuerza gravitacional sobre el cuerpo, es 1/6 de la terrestre.
En planetas con mayor masa, pesara mas. Sin embargo, la masa del cuerpo, es
la misma en cualquier parte. Masa y peso, son diferentes, una del otro.
La dimensión del peso es:
→ →
La unidad en el SI es el Newton (N) y en el CGS es la dina (dina).

8. NORMAL : (N), es la fuerza que se genera cuando un cuerpo descansa sobre una
superficie plana. las moléculas comprimidas de la superficie, producen sobre el
cuerpo una fuerza elástica, dirigida de la superficie hacia el cuerpo y perpendicular a
las superficies de contacto.
 El peso y la normal son diferentes, porque sus orígenes son diferentes, ya que se
aplican en cuerpos diferentes.

9. FUERZA DE ROZAMIENTO : (f r ), la fuerza de rozamiento, se presenta cuando una
superficie se encuentra en contacto con otra.
 Actúa paralelamente a la superficie de contacto y siempre se opone al
movimiento relativo de los cuerpos.
 Esta fuerza de rozamiento se debe a las asperezas y de formaciones de las
superficies de contacto.
 Cuando mas lisas son las superficies de contacto, mas fácilmente pueden
deslizarse los cuerpos en el plano horizontal.
 En la practica se consideran dos fuerzas de rozamiento:

10. TIPOS DE FUERZAS DE ROZAMIENTO
Rozamiento estático (f s):
• Cuando aplicamos a un cuerpo una fuerza Estas fuerzas se denominan
horizontal F pequeña y el cuerpo no se mueve, fuerzas de rozamiento
cinético y se presentan entre
es porque la fuerza ejercida, es anulada por
superficies que se
otra igual y de sentido contrario. Esta fuerza se encuentran en movimiento,
denomina, fuerza de rozamiento estático (f s): una con respecto a la otra: fk ≤ μk . N
fS ≤ μS . N  Donde μk , es la constante de proporcionalidad,
que recibe el nombre de coeficiente de
rozamiento cinético, cuyo valor depende del
material de las superficies de contacto.
Donde μS , es la constante
de  La fuerza de rozamiento cinético, es
proporcionalidad, que recibe independiente del área de contacto y es
el nombre de coeficiente de proporcional a la fuerza normal (N).
rozamiento estático, cuyo
valor depende del material de las superficies de  Los coeficientes de rozamiento estático (μS) y
contacto. cinético (μk), son adimensionales, y en los dos
casos de rozamiento
→ →
Rozamiento cinético (f k):
 Para que un cuerpo se mueva con velocidad
• Cuando un móvil se desplaza por una cte. Hay que aplicar una fuerza de igual modulo
superficie horizontal, se observa que disminuye y dirección contraria a la del rozamiento. En
su velocidad hasta pararse, porque existen este caso, la fuerza neta es cero ( ∑F = 0 ) y la
fuerzas que se oponen al movimiento . aceleración es cero.

11. FUERZA ELASTICA : (f e), cuando un cuerpo esta sujeto a fuerzas externas,
experimenta cambios en su tamaño o forma.
 Los materiales que recuperan su forma original después de haber sido deformados, se denominan
elásticos, y los que no recuperan su forma original, inelásticos. La fuerza que trata de restituir al cuerpo
a sus condiciones iniciales, se denomina fuerza elástica.
 La fuerza que realiza el resorte cuando se deforma, se calcula aplicando la Ley de Hook, que dice: “la
fuerza que ejerce un resorte, es directamente proporcional al tamaño de la deformación que sufre, y esta dirigida en sentido
contrario a la deformación”.
→
 La fuerza elástica Fe , siempre esta dirigida hacia el extremo del resorte que no esta deformado y su
valor depende de la variación de la longitud del resorte.
 El signo menos señala que “F” y “x” tienen signo contrario. Si consideramos a la deformación “x”,
positiva, la fuerza “F” es negativa y viceversa.
→
 En la ecuación , “k” es la constante de elasticidad del resorte, la misma que es
distinta para cada resorte y se mide en unidades de fuerza sobre unidades de longitud.

12. TENSION DE UNA CUERDA (T)
 Cuando una cuerda AB, esta fija en el punto A y se aplica una fuerza F en el
punto B, se genera una fuerza de restitución llamada tensión, que se pone a la
fuerza F.
 Esto significa que la tensión es la fuerza ejercida por una cuerda de masa
despreciable e inextensible, sobre un cuerpo que esta ligado a ella.
 La tensión (T) se representa con un vector dirigido a lo largo de la cuerda.
Ejemplos:

13. TERCERA
LEY DE
NEWTON
SEGUNDA
LEY DE
NEWTON
PRIMERA LEY
DE NEWTON
LEYES DE NEWTON

14. SON LOS PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE
LA DINAMICA, Y SON EL RESULTADO DE
UN ANALISIS EXPERIMENTAL DE LOS
MOVIMIENTOS QUE TIENEN LUGAR EN
NUESTRO ALREDEDOR, EN RELACION CON
LAS FUERZAS QUE LO ORIGINAN.

15. PRIMERA LEY DE NEWTON
Un cuerpo esta en
Esto significa, que si el equilibrio o en MRU,
cuerpo esta en reposo; cuando la suma de las
continuará en ese fuerzas aplicadas sobre
Ley de la Inercia, o Ley estado de reposo; si el, es igual a cero:
de Newton, o Ley de la esta en movimiento,
Estática, dice que: “Todo continuara haciéndolo
cuerpo continua en reposo o sin cambiar su rapidez y
de movimiento rectilíneo dirección; es decir, un
uniforme, mientras no reciba cuerpo no acelera por si
ninguna interacción del mismo. Los cuerpos Cuando se tienen varios
exterior” cambiaran sus estados cuerpos en equilibrio o
de movimiento, en MRU, las
solamente en presencia ecuaciones de equilibrio
de una fuerza neta. se aplican a cada una
de ellas.

16. SEGUNDA LEY DE NEWTON
 O Ley Fundamental de la Dinámica, dice que: “la aceleración que experimenta un cuerpo, es directamente
proporcional a la fuerza neta aplicada sobre el”.
*La constante de proporcionalidad, es la masa del cuerpo. Cuanto mayor sea
la pendiente, mayor será la masa.
→ → *Si la fuerza es constante, la aceleración también es constante y el movimiento es
uniformemente acelerado.
• Si la fuerza se aplica en la dirección del movimiento del cuerpo, esta incrementa la rapidez del cuerpo
(fuerza activa), y si la fuerza se aplica en dirección opuesta al movimiento del cuerpo, esta reducirá la
rapidez del cuerpo (fuerza resistiva)
 Si actúan varias fuerzas, cada una produce independientemente su propia aceleración. La fuerza
resultante, es la suma vectorial de las fuerzas que intervienen, y la aceleración resultante, es la suma
vectorial de las aceleraciones correspondientes:
→ → → → → → → →
→ → →
→
∑F = m.a
→ →
→ →

17.  La aceleración que experimenta un cuerpo, es inversamente proporcional a la masa del mismo. Esto
significa, que el doble de mas, da por resultado la mitad de la aceleración; el triple de la masa, el tercio de
la aceleración, etc.
 Cuando sobre dos cuerpos de diferentes masas, actúa la misma fuerza, la aceleración que experimentan,
es inversamente proporcional a la masa:
Las dimensiones de la fuerza son:
La unidad de la fuerza en el SI es el Newton (N): 1 N = 1 kg . m/s²
Equivalencias:
1 N = 1 kg . m/s² 1 kgf = 1 utm . m/s²
1 N = 10³ g . 10² cm/s² 1 kgf = 9.8 kg . m/s²
1N= g . cm/s² 1 kgf = 9.8 N
1N= dinas
1lbf= 1 slug . pie/s² 1 poundal = 1lb . pie/s²
1lbf= 14.59 kg . 0.3048 m/s² 1 poundal = 0.4536 kg . 0.30 m/s²
1lbf= 4.45 N 1 poundal = 0.138 N

18. TERCERA LEY DE NEWTON
 O Ley de Acción y Reacción, dice que: “siempre que un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este ejerce
una fuerza igual y de sentido contrario sobre el primero”.
→ →
 Hay que diferenciar claramente, a las fuerzas ejercidas sobre el cuerpo, de las fuerzas ejercidas por el
cuerpo. Si la fuerza ejercida sobre el cuerpo se llama acción, la fuerza ejercida por el cuerpo, será la
reacción.
 A toda acción, siempre se opone una reacción igual. La una no existe sin la otra.
 De esta ley podemos concluir que:
a) Las fuerzas de acción y reacción, se presentan en pares.
b) la fuerza llamada acción, actúa sobre uno de los cuerpos, mientras que la fuerza de reacción, actúa
sobre el otro de ellos. El par acción y reacción, nunca se anularan, porque actúan sobre cuerpos
diferentes.