Fundamentos de Dinámica y Leyes del Movimiento: Conceptos Esenciales de Física

Conceptos Fundamentales de Dinámica

La Dinámica es una parte de la mecánica que estudia la relación existente entre la fuerza y los movimientos que produce.

Leyes de Newton del Movimiento

• Primera Ley de la Inercia

  Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar de estado por la fuerza ejercida sobre él.

• Segunda Ley de la Fuerza

  Cuando se aplica una fuerza a un objeto, este se acelera. Dicha aceleración es en dirección a la fuerza, es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve.

• Tercera Ley de Acción y Reacción

  Por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad y dirección, pero de sentido contrario, sobre el cuerpo que la produjo.

Definiciones Clave en Dinámica

• Fuerza

  Mide la razón de cambio de momento lineal entre dos partículas o un sistema de partículas. La fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales.

• Peso

  Equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un punto de apoyo, originada por la acción del campo gravitatorio local sobre la masa del cuerpo.

• Masa

  Expresa la cantidad de materia de un cuerpo, medida por la inercia de este.

• Densidad

  Cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia o un objeto sólido.

• Volumen

  La extensión en tres dimensiones de una región del espacio.

Tipos de Fuerza

• Fuerza Normal

  Fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre ella, perpendicular a la superficie de contacto.

• Fuerza de Roce Estático

  Fuerza que existe entre dos superficies en contacto y que se opone al inicio del movimiento relativo entre ellas.

• Fuerza de Roce Cinético

  Fuerza producida entre cuerpos en contacto que se opone a cualquier tipo de movimiento relativo entre las superficies.

• Fuerza Elástica

  Propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformación reversible cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar su forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.

Otros Conceptos Importantes

• Diagrama de Cuerpo Libre

  Representación gráfica utilizada a menudo por físicos e ingenieros para analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo aislado.

• Centro de Masa

  Punto donde se concentra la masa de un sistema, y donde se puede considerar que actúa la resultante de las fuerzas externas sobre él.

• Torque o Momento de una Fuerza

  Medida de la tendencia de una fuerza a hacer girar un objeto alrededor de un eje. Se produce cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, a una cierta distancia del eje de rotación.

• Equilibrio

  Estado de un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre él se compensan y se anulan mutuamente, resultando en una fuerza neta y un torque neto iguales a cero.

• Trabajo Mecánico

  Una fuerza realiza trabajo cuando hay un desplazamiento de su punto de aplicación en la dirección de la fuerza.

• Energía Mecánica

  Es la energía total que poseen los cuerpos debido a su movimiento (energía cinética) y su posición (energía potencial).

• Energía Cinética

  Es la energía que posee un cuerpo debido a su movimiento.