Conceptos Fundamentales de Mecánica Clásica: Movimiento y Fuerzas

Conceptos Clave en Mecánica Clásica

Movimiento y Fuerzas

• Tiempo máximo: Tiempo que transcurre desde el momento en que un móvil inicia un movimiento retardado hasta que se detiene.
• Desplazamiento máximo: Desplazamiento alcanzado por un móvil desde el momento en que inicia un movimiento retardado hasta que se detiene.

Movimiento Vertical

• Caída libre de los cuerpos: Movimiento en dirección vertical adquirido por un móvil cuando se deja caer libremente en el vacío.

Interacción entre Cuerpos

• Fuerza de roce: Fuerza que aparece en la superficie de contacto entre dos cuerpos cuando uno de ellos se desliza sobre el otro.
• Ley de acción y reacción: Por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto.

Representación de Fuerzas

• Diagrama de cuerpo libre: Es aquel donde se representan, a través de vectores, todas y cada una de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.

Estática y Propiedades de los Vectores

• Estática: Parte de la mecánica que estudia el equilibrio de los cuerpos.
• Punto de aplicación: Corresponde al origen del vector o donde es aplicada la fuerza.
• Dirección: Puede ser horizontal, vertical u oblicua.
• Sentido: Es indicado por el extremo de la flecha, es opuesto al punto de aplicación. Puede ser hacia la derecha, izquierda, arriba, abajo, Norte, Sur, Este, Oeste.
• Magnitud o módulo: Es la longitud de la recta que representa al vector de acuerdo a una escala seleccionada.

Centros de Referencia

• Centro de masa: Punto geométrico que dinámicamente se comporta como si en él estuviera aplicada la resultante de las fuerzas externas al sistema. Se puede decir que el sistema formado por toda la masa concentrada en el centro de masas es un sistema equivalente al original.
• Centro de gravedad: Punto donde se encuentra aplicada la resultante de la suma de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre distintas partes de un cuerpo.

Condiciones de Equilibrio

• Equilibrio de traslación: Cuando la suma algebraica de las fuerzas aplicadas sobre un cuerpo es igual a 0.
• Momento: Se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto.
• Equilibrio de rotación: Cuando la suma algebraica de los momentos es igual a 0.

Tipos de Movimiento de Cuerpos Rígidos

• Cuerpo rígido: Aquel que solo se deforma bajo la acción de fuerzas muy grandes.
• Traslación: Cuando todos los puntos del cuerpo realizan idénticos movimientos en la misma trayectoria.
• Rotación: Cuando sus puntos describen circunferencias que tienen su centro sobre una misma recta, llamada eje de rotación.
• Rodamiento: Cuando simultáneamente realiza el movimiento de traslación y rotación.