¿Qué es la dinámica?
La dinámica es la rama de la mecánica que estudia el movimiento teniendo en cuenta la causa que lo produce. Para que un cuerpo que se encuentra en reposo se mueva, es necesario que le aplique una fuerza. Si deseamos detener un cuerpo que esté moviendo, debemos aplicarle una fuerza. Es decir, que para que cambie el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, requerimos que sobre dicho cuerpo actúe una fuerza. Es decir, que para que cambie el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, requerimos que sobre dicho cuerpo actúe una fuerza.
Pero ¿Qué sucede si sobre el cuerpo no actúa ninguna fuerza? Este deberá quedarse como está, no presentará ningún cambio en su posición o seguirá moviéndose como inicialmente lo hacía.
Existen dos tipos de fuerzas, que son: las fuerzas de contacto y las fuerzas a distancia. Cuando dos cuerpos están en contacto y uno de los cuerpos empuja al otro, se dice que la fuerza que ejerce dicho cuerpo sobre el otro es de contacto. Las fuerzas a distancia son aquellas en que los cuerpos interactuantes no necesitan estar en contacto físico, por ejemplo, la fuerza de la gravedad.
En los inicios de la física, los científicos no tenían una concepción adecuada del concepto de fuerza. Por ello la base de la mecánica son las leyes de Newton y dichas leyes describen, en su conjunto, las cualidades de la fuerza. La cinemática, la dinámica, la estática y de hecho toda la mecánica, se basan en las leyes de Newton del movimiento.
Primera Ley de Newton
La Primera Ley de Newton establece que: Si un cuerpo se encuentra en reposo, seguirá en reposo, salvo que una fuerza neta lo obligue a moverse; mientras que, si el cuerpo tiene un movimiento rectilíneo uniforme, seguirá moviéndose de esa manera, salvo que una fuerza neta lo obligue a detenerse o a moverse en otra trayectoria.
En la Primera Ley de Newton se exponen las características cualitativas de la fuerza resultante sobre cualquier cuerpo. La existencia de una fuerza resultante sobre cualquier cuerpo. La existencia de una fuerza resultante sobre cualquier cuerpo se verifica por simple inspección: si este cuerpo está en reposo y comienza a moverse, entonces, hay una fuerza resultante distinta de cero sobre dicho cuerpo que causa su cambio de estado de reposo.
Pero, si dicho cuerpo estaba inicialmente en movimiento rectilíneo uniforme, y se le aplica una fuerza neta, ¿Qué pasara? ¿Seguirá moviéndose de igual manera? ¿Por qué?
De la Primera Ley de Newton se deduce una propiedad intrínseca de la materia. La materia siempre se resiste a que se le cambie su estado de movimiento. Por dicha razón se necesita una fuerza neta para lograr cambiar el estado de movimiento de un cuerpo.
A la propiedad de la materia de resistirse a cambiar su estado de movimiento se llama inercia.
A la Primera Ley de Newton también se llama Principio de inercia.
Segunda Ley de Newton
La Segunda Ley de Newton establece que: Si sobre un cuerpo de masa constante actúa una fuerza neta, la aceleración que experimentará el cuerpo será directamente proporcional a la fuerza y tendrá su misma dirección y sentido. Matemáticamente se expresa:
Donde, F es la fuerza, a es la aceleración y m es la masa.
En el Sistema Internacional de Unidades de Medida (SI), la fuerza se mide en newton (N) y la masa en kilogramos (kg). De la fórmula, tenemos:
| 1 N = 1 kg ∙ m/s 2 |
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Tercera Ley de Newton
La Tercera Ley de Newton establece que: Cuando un cuerpo A ejerce una fuerza FAB sobre un cuerpo B, también el cuerpo B ejercerá una fuerza FAB sobre el cuerpo A; y dichas fuerzas son iguales en módulo y dirección, pero de sentidos contrarios. Si la fuerza FBA es denominada fuerza de acción, entonces, FAB es llamada fuerza de reacción. Pero si FAB es denominada fuerza de acción, ¿Cómo denominarías a FAB? La expresión de la Tercera Ley de Newton es:
Si las fuerzas de acción y reacción son iguales, ¿Por qué se mueve el carro al ser empujado por el hombre? Porque las fuerzas de acción y reacción actúan sobre cuerpos distintos, por eso no se equilibran. No todas las fuerzas iguales y opuestas forman un par de acción y reacción. A la Tercera Ley de Newton también se le llama Principio de acción y reacción.
Masa inercial y masa gravitatoria
La masa inercial de los cuerpos se define como cantidad de inercia que poseen los cuerpos. Esta definición se deduce de la Segunda Ley de Newton, que resulta al despejar la masa (m) de la formula:
Se dice que la masa gravitatoria es aquella masa que se deduce de la interacción gravitatoria de los cuerpos. Albert Einstein propuso, al formular u teoría de la relatividad general, que la masa inercial es equivalente a la masa gravitatoria.
Diferencia entre masa y peso
La masa es una propiedad inalterable de los cuerpos. Un cuerpo con una masa de 1 kg mantendrá ese valor de masa sin importar en qué parte del espacio se encuentre. En el ecuador, en el polo, en la Luna, en cualquier planeta o en el espacio interestelar, el cuerpo seguirá teniendo 1 kg. La masa es una magnitud escalar. El peso, en cambio, no es una propiedad inalterable, pues depende del lugar en donde se encuentre el objeto. Al peso también se le llama fuerza gravitatoria. En nuestro planeta el peso de un objeto se encuentra multiplicando su masa por el valor de la gravedad. El valor promedio de la gravedad terrestre es g = 9.8 m/s2:
El peso es una magnitud vectorial, se mide en newton porque es una fuerza, y es la fuerza con la cual la Tierra atrae hacia su centro a los cuerpos. Debido a que la Tierra es achatada en los polos, estos están más cerca de su centro que cualquier otro punto de su superficie. En los polos el valor de la gravedad es algo mayor que 9.8 m/s2, mientras que en el ecuador la gravedad es algo menor que 9.8 m/s2.
La fuerza de rozamiento
El rozamiento es una interacción de dos objetos que están en contacto, y que se traduce en una fuerza que dificulta el movimiento de uno de ellos sobre el otro. Por ejemplo, cuando tomamos impulso y nos deslizamos sobre una superficie lisa y pulida, el suelo actúa sobre los pies frenando nuestro avance.
En general, cuando más rugosas sean las superficies que se ponen en contacto, mayor será la intensidad de la fuerza de rozamiento.
La situación es diferente cuando el objeto está en reposo sobre una superficie y se pretende ponerlo en movimiento. En este caso, la intensidad de la fuerza de rozamiento es exactamente la necesaria para contrarrestar la fuerza que se le aplica el objeto para intentar desplazarlo, siempre que esta última no sobrepase un determinado valor. Cuando esto ocurre, el objeto comienza a moverse.
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Al desplazar un mueble: Todos sabemos que esta tarea puede ser muy trabajosa cuando el mueble es grande y pesado. De hecho, la fuerza de rozamiento que mantiene inmóvil el mueble frente a nuestros esfuerzos es en general proporcional al peso del mueble.
No obstante, aunque en teoría seamos lo suficientemente fuertes como para ejercer fuerzas más intensas que el valor límite de la fuerza de rozamiento, puede ser que no logremos moverlo. Solo podremos desarrollar la fuerza necesaria si nuestros pies no resbalan sobre el suelo; esto es, si la fuerza de rozamiento entre nuestros pies y el suelo es mayor que la fuerza de rozamiento entre las patas del mueble y el suelo. - Al sujetar un vaso: Siempre que sujetamos un objeto, la fuerza de rozamiento se manifiesta en el hecho de que podemos retenerlo sin que resbale. Normalmente, sólo somos conscientes de esto en las situaciones en las que el rozamiento es menor que el habitual. Todos tenemos la experiencia del cuidado que hay que tener para que no se nos escurra un vaso o un plato cuando estamos fregando y tenemos las manos húmedas. El jabón y el agua que recubren nuestras manos disminuyen el rozamiento entre nuestra piel y la superficie del vaso.
Preguntas y Respuestas
¿Qué es la dinámica?
La dinámica es la rama de la mecánica que estudia el movimiento teniendo en cuenta la causa que lo produce.
¿Qué es necesario para mover un cuerpo en reposo?
Para que un cuerpo que se encuentra en reposo se mueva, es necesario que le aplique una fuerza. Si deseamos detener un cuerpo que esté moviendo, debemos aplicarle una fuerza. Es decir, que para que cambie el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, requerimos que sobre dicho cuerpo actúe una fuerza. Es decir, que para que cambie el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, requerimos que sobre dicho cuerpo actúe una fuerza.
¿Qué sucede si sobe el cuerpo no actúa ninguna fuerza?
Este deberá quedarse como está, no presentará ningún cambio en su posición o seguirá moviéndose como inicialmente lo hacía.
¿Cuáles son los dos tipos de fuerza que existen?
Existen dos tipos de fuerzas, que son: las fuerzas de contacto y las fuerzas a distancia.
¿Qué se dice cuando dos cuerpos están en contacto?
Cuando dos cuerpos están en contacto y uno de los cuerpos empuja al otro, se dice que la fuerza que ejerce dicho cuerpo sobre el otro es de contacto. Las fuerzas a distancia son aquellas en que los cuerpos interactuantes no necesitan estar en contacto físico, por ejemplo, la fuerza de la gravedad.
¿Qué son la base de la mecánica?
En los inicios de la física, los científicos no tenían una concepción adecuada del concepto de fuerza. Por ello la base de la mecánica son las leyes de Newton y dichas leyes describen, en su conjunto, las cualidades de la fuerza. La cinemática, la dinámica, la estática y de hecho toda la mecánica, se basan en las leyes de Newton del movimiento.
¿Qué establece la Primera Ley de Newton?
La Primera Ley de Newton establece que: Si un cuerpo se encuentra en reposo, seguirá en reposo, salvo que una fuerza neta lo obligue a moverse; mientras que, si el cuerpo tiene un movimiento rectilíneo uniforme, seguirá moviéndose de esa manera, salvo que una fuerza neta lo obligue a detenerse o a moverse en otra trayectoria.
¿Qué se exponen en la primera Ley de Newton?
En la Primera Ley de Newton se exponen las características cualitativas de la fuerza resultante sobre cualquier cuerpo. La existencia de una fuerza resultante sobre cualquier cuerpo. La existencia de una fuerza resultante sobre cualquier cuerpo se verifica por simple inspección: si este cuerpo está en reposo y comienza a moverse, entonces, hay una fuerza resultante distinta de cero sobre dicho cuerpo que causa su cambio de estado de reposo.
¿Qué se deduce en la Primera Ley de Newton?
De la Primera Ley de Newton se deduce una propiedad intrínseca de la materia. La materia siempre se resiste a que se le cambie su estado de movimiento. Por dicha razón se necesita una fuerza neta para lograr cambiar el estado de movimiento de un cuerpo.
¿Cómo se llama a la propiedad de la materia de resistirse a cambiar su estado de movimiento?
A la propiedad de la materia de resistirse a cambiar su estado de movimiento se llama inercia.
¿Cómo se le llama a la primera Ley de Newton?
A la Primera Ley de Newton también se llama Principio de inercia.
¿Qué establece la segunda Ley de Newton?
La Segunda Ley de Newton establece que: Si sobre un cuerpo de masa constante actúa una fuerza neta, la aceleración que experimentará el cuerpo será directamente proporcional a la fuerza y tendrá su misma dirección y sentido. Matemáticamente se expresa:
Donde, F es la fuerza, a es la aceleración y m es la masa.
¿Cómo se mide la fuerza en el Sistema Internacional de Unidades de Medida (SI)?
En el Sistema Internacional de Unidades de Medida (SI), la fuerza se mide en newton (N) y la masa en kilogramos (kg). De la fórmula, tenemos:
| 1 N = 1 kg ∙ m/s 2 |
|---|
¿Qué establece la tercera Ley de Newton?
La Tercera Ley de Newton establece que: Cuando un cuerpo A ejerce una fuerza FAB sobre un cuerpo B, también el cuerpo B ejercerá una fuerza FAB sobre el cuerpo A; y dichas fuerzas son iguales en módulo y dirección, pero de sentidos contrarios. Si la fuerza FBA es denominada fuerza de acción, entonces, FAB es llamada fuerza de reacción. Pero si FAB es denominada fuerza de acción. La expresión de la Tercera Ley de Newton es:
¿Cómo se define la masa inercial?
La masa inercial de los cuerpos se define como cantidad de inercia que poseen los cuerpos. Esta definición se deduce de la Segunda Ley de Newton, que resulta al despejar la masa (m) de la formula:
¿Cómo se define la masa gravitatoria?
Se dice que la masa gravitatoria es aquella masa que se deduce de la interacción gravitatoria de los cuerpos. Albert Einstein propuso, al formular u teoría de la relatividad general, que la masa inercial es equivalente a la masa gravitatoria.
¿Qué es la masa?
La masa es una propiedad inalterable de los cuerpos. Un cuerpo con una masa de 1 kg mantendrá ese valor de masa sin importar en qué parte del espacio se encuentre. En el ecuador, en el polo, en la Luna, en cualquier planeta o en el espacio interestelar, el cuerpo seguirá teniendo 1 kg. La masa es una magnitud escalar. El peso, en cambio, no es una propiedad inalterable, pues depende del lugar en donde se encuentre el objeto. Al peso también se le llama fuerza gravitatoria. En nuestro planeta el peso de un objeto se encuentra multiplicando su masa por el valor de la gravedad. El valor promedio de la gravedad terrestre es g = 9.8 m/s2:
¿Qué es el peso?, ¿Por qué el peso se mide en Newton?
El peso es una magnitud vectorial, se mide en newton porque es una fuerza, y es la fuerza con la cual la Tierra atrae hacia su centro a los cuerpos. Debido a que la Tierra es achatada en los polos, estos están más cerca de su centro que cualquier otro punto de su superficie. En los polos el valor de la gravedad es algo mayor que 9.8 m/s2, mientras que en el ecuador la gravedad es algo menor que 9.8 m/s2.
¿Qué es el rozamiento?
El rozamiento es una interacción de dos objetos que están en contacto, y que se traduce en una fuerza que dificulta el movimiento de uno de ellos sobre el otro. Por ejemplo, cuando tomamos impulso y nos deslizamos sobre una superficie lisa y pulida, el suelo actúa sobre los pies frenando nuestro avance.
¿Qué pasa al desplazar un mueble?, ¿Qué pasa al sujetar un vaso?
La situación es diferente cuando el objeto está en reposo sobre una superficie y se pretende ponerlo en movimiento. En este caso, la intensidad de la fuerza de rozamiento es exactamente la necesaria para contrarrestar la fuerza que se le aplica el objeto para intentar desplazarlo, siempre que esta última no sobrepase un determinado valor. Cuando esto ocurre, el objeto comienza a moverse.
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Al desplazar un mueble: Todos sabemos que esta tarea puede ser muy trabajosa cuando el mueble es grande y pesado. De hecho, la fuerza de rozamiento que mantiene inmóvil el mueble frente a nuestros esfuerzos es en general proporcional al peso del mueble.
No obstante, aunque en teoría seamos lo suficientemente fuertes como para ejercer fuerzas más intensas que el valor límite de la fuerza de rozamiento, puede ser que no logremos moverlo. Solo podremos desarrollar la fuerza necesaria si nuestros pies no resbalan sobre el suelo; esto es, si la fuerza de rozamiento entre nuestros pies y el suelo es mayor que la fuerza de rozamiento entre las patas del mueble y el suelo. - Al sujetar un vaso: Siempre que sujetamos un objeto, la fuerza de rozamiento se manifiesta en el hecho de que podemos retenerlo sin que resbale. Normalmente, sólo somos conscientes de esto en las situaciones en las que el rozamiento es menor que el habitual. Todos tenemos la experiencia del cuidado que hay que tener para que no se nos escurra un vaso o un plato cuando estamos fregando y tenemos las manos húmedas. El jabón y el agua que recubren nuestras manos disminuyen el rozamiento entre nuestra piel y la superficie del vaso.
- - ►☺ Derick Reyes ☺◄ - -
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