Fundamentos de Dinámica y Leyes de Newton: Conceptos Clave de Física
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Dinámica y Leyes de Newton
Dinámica: Parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos atendiendo a las causas que lo producen (las fuerzas).
- Fuerza (F): Toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producirle una deformación.
- Masa (m): Cantidad de materia que posee un cuerpo. Medida de su inercia (resistencia a cambiar su movimiento).
Leyes de Newton
- I Ley de Newton (Inercia): Todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme (MRU) a menos que una fuerza externa neta actúe sobre él.
- II Ley de Newton (Causa-Efecto): La aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta que actúe sobre él e inversamente proporcional a su masa.
- III Ley de Newton (Acción-Reacción): A toda fuerza de acción se le opone siempre una fuerza de reacción de igual magnitud y dirección, pero en sentido contrario.
- Peso (P): Fuerza con la que la Tierra atrae a una masa debido a la gravedad terrestre.
Definición de las Unidades de Fuerza
- Newton (N): Fuerza que, aplicada a una masa de 1 kg, le produce una aceleración de 1 m/s² (Sistema M.K.S.).
- Dina (Dyn): Fuerza que, aplicada a una masa de 1 g, le produce una aceleración de 1 cm/s² (Sistema C.G.S.).
- Kilopondio (kp): Fuerza con que la Tierra atrae a una masa de 1 kg en un lugar donde la gravedad es normal (9.8 m/s²) (Sistema Técnico).
Lanzamiento Vertical y Caída Libre
- Caída Libre: Movimiento donde un cuerpo se deja caer desde una altura (Velocidad inicial es cero, V₀ = 0) bajo la acción exclusiva de la gravedad. Es un movimiento acelerado (+).
- Lanzamiento Vertical Hacia Arriba: Movimiento donde se arroja un cuerpo hacia arriba con velocidad inicial (V₀ no es cero). La gravedad lo frena, por lo que es un movimiento retardado (-).
- Gravedad (g): Aceleración constante con la que la Tierra atrae los cuerpos (equivale a 9.8 m/s²).
- Altura Máxima (h-max): Punto más alto del lanzamiento hacia arriba. El cuerpo se detiene un instante, su velocidad final es cero (Vf = 0).
- Tiempo de Subida (ts): Tiempo que tarda el cuerpo en llegar desde el punto de lanzamiento hasta la altura máxima.
- Tiempo de Vuelo (tv): Tiempo total que el cuerpo permanece en el aire. Equivale al doble del tiempo de subida (tv = 2 * ts).