Fundamentos de la Dinámica y el Sistema Internacional de Unidades

Magnitudes Físicas

• Las magnitudes físicas están caracterizadas por un número y una unidad.
• Para efectuar una medida es necesario disponer del sistema que se pretende medir y de un instrumento de medida que lleve incorporada la unidad a utilizar.

Magnitudes Fundamentales y Derivadas

Las magnitudes fundamentales en física son 7:

• Longitud
• Masa
• Tiempo
• Corriente eléctrica
• Temperatura termodinámica
• Cantidad de sustancia
• Intensidad luminosa

Sistema Internacional de Unidades de Medida (SI)

Existen tres sistemas de unidades principales:

• Sistema CGS:
  • Longitud (cm)
  • Masa (g)
  • Tiempo (s)
• Sistema Técnico:
  • Longitud (m)
  • Fuerza (kgf)
  • Tiempo (s)

El Sistema Internacional (SI)

El SI fue establecido en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas. Está formado por dos clases de unidades: unidades básicas y unidades derivadas.

Inercia

La inercia es la propiedad de los cuerpos de mantenerse en estado de reposo o en movimiento rectilíneo uniforme.

• La inercia se mide por medio de su masa; a mayor masa, mayor inercia.

Fuerza

La fuerza es una influencia que al actuar sobre un objeto hace que este cambie su estado de movimiento. Una fuerza siempre es aplicada por un objeto material a otro.

Propiedades de la Fuerza

• Una fuerza se caracteriza por su magnitud y la dirección en la que actúa (magnitud vectorial).
• Si varias fuerzas actúan simultáneamente sobre un objeto, su efecto es el mismo que el de una fuerza única igual a la suma vectorial de las fuerzas individuales.

Componentes Rectangulares de una Fuerza

Son aquellas fuerzas que resultan de la proyección perpendicular de una fuerza total sobre los ejes.

Ejemplos de Fuerzas

Fuerza de la Gravedad

• Es la fuerza con la que la Tierra atrae a todos los objetos que se hallan en sus cercanías.

Fuerza Elástica

• Es la fuerza que actúa en un resorte cuando se halla estirado o comprimido una determinada longitud.

Fuerza Muscular

• Es la fuerza ejercida por los músculos que controlan la postura y el movimiento del cuerpo.

Fuerza de Contacto

• Es la fuerza que ejerce un cuerpo sólido sobre otro objeto en contacto con él. Las fuerzas de contacto son fuerzas que van acompañadas de pequeñas distorsiones en las superficies de los cuerpos que la producen.
• Por ejemplo, en las articulaciones, donde los huesos están enlazados, actúan las fuerzas de contacto.

Fuerza de Rozamiento

• Es una fuerza ejercida por una superficie sobre un objeto en contacto con ella. La fuerza de rozamiento actúa generalmente oponiéndose a cualquier fuerza aplicada exteriormente.
• La fuerza de rozamiento es siempre paralela a la superficie, en tanto que la fuerza de contacto es siempre perpendicular a la misma.

Leyes de Newton

Estas leyes son de aplicación universal y nos permiten entender la función de los músculos que mantienen la postura del cuerpo.

Primera Ley (Ley de la Inercia)

• Un cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme (velocidad constante) si la fuerza resultante sobre este cuerpo es nula.

Segunda Ley (Ley Fundamental de la Dinámica)

• Si sobre un cuerpo actúa una fuerza que lo acelera, el valor de esta aceleración es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa.

Tercera Ley (Principio de Acción y Reacción)

• Cuando un objeto A ejerce una fuerza F sobre un objeto B, el objeto B ejerce simultáneamente una fuerza R sobre el objeto A. La fuerza R es de igual módulo pero de dirección opuesta a F.

Tipos de Choques (Colisiones)

Choque Frontal

• La dirección del movimiento de los centros de masa de las dos partículas es sobre una línea y atraviesa los centros de masa de ambas partículas.

Choque Oblicuo

• Es aquel choque donde la dirección de movimiento de una o ambas partículas se encuentra formando un ángulo con la línea de impacto.