Fundamentos de la Dinámica Newtoniana: Leyes y Tipos de Fuerzas

Principios Fundamentales de la Dinámica de Newton

• Principio de Inercia (Primera Ley de Newton)

  "Todo cuerpo en estado de **reposo** o en **Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)** tiende a mantener dicho estado, a menos que una **fuerza** actúe sobre él, obligándolo a cambiar dicho estado. Así, un cuerpo en reposo pasará a tener movimiento, y un cuerpo en MRU adquirirá una **aceleración**, pasando a tener un **Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)**."

• Principio de Acción y Reacción (Tercera Ley de Newton)

  "Si un cuerpo ejerce una **fuerza** sobre otro cuerpo (llamada **acción**), recibirá de este último otra fuerza del mismo **módulo** y **dirección**, pero de **sentido contrario** (llamada **reacción**). A este par de fuerzas se le denomina comúnmente **par de interacción**."

• Principio de las Masas (Segunda Ley de Newton)

  "La **fuerza** aplicada a un cuerpo es directamente proporcional a la **aceleración** que adquiere el mismo. Por lo tanto, el cociente entre la fuerza y la aceleración va a ser siempre un valor constante, propio de cada cuerpo, que es la **masa** del mismo."

Ley de Newton de la Mecánica Clásica

La **sumatoria de todas las fuerzas** que actúan sobre un cuerpo es igual al producto entre la **masa** del mismo y la **aceleración** que adquiere. Esta es una extensión del principio de masa aplicada a un cuerpo sobre el que actúan varias fuerzas.

Tipos de Fuerzas

Fuerzas Conservativas

Son aquellas que se conservan durante el movimiento de un cuerpo, es decir, que conservan su capacidad de realizar un determinado **trabajo**. Siguen actuando independientemente de que el cuerpo se mueva o esté en reposo. Son ejemplos el **peso (P)**, la **fuerza normal (N)**, etc.

Fuerzas No Conservativas o Disipativas

Son aquellas que se originan en el movimiento de un cuerpo y no se conservan una vez finalizado el mismo, es decir, que no conservan su capacidad de realizar un determinado **trabajo** sobre el cuerpo. Son ejemplos las **fuerzas de rozamiento** entre los cuerpos, la **fricción del aire**, **fuerzas externas**, etc.

Fuerzas de Rozamiento

Son aquellas que se originan en el vínculo entre dos cuerpos que se mueven uno con respecto al otro. Sus elementos son los siguientes:

• Dirección: Es la misma que la dirección del movimiento del cuerpo.
• Sentido: Por lo general (salvo alguna excepción) es contrario al sentido del desplazamiento del cuerpo.
• Módulo: Es calculable como el producto entre el **coeficiente de rozamiento (μ)** de la superficie y la **fuerza normal (N)**.

El **coeficiente de rozamiento (μ)** es un valor numérico adimensional comprendido entre 0 y 1. Se aproxima a 0 cuanto más lisa esté la superficie y más próximo a 1 cuanto más rugosa sea la misma.

Máquina de Atwood

La **Máquina de Atwood** consiste en una polea fija que sostiene a dos cuerpos vinculados por una cuerda y que poseen entre sí diferentes masas.