Leyes de Newton y Fundamentos de la Dinámica: Conceptos Esenciales

Leyes de Newton

1.ª Ley de Newton: Ley de la Inercia

Si un cuerpo está en reposo y no se le aplica una fuerza, o la fuerza neta es 0, el cuerpo permanecerá en reposo. Si un cuerpo se mueve con un movimiento rectilíneo uniforme (velocidad constante) y no actúa ninguna fuerza sobre él, o la fuerza neta es 0, el cuerpo permanecerá en M.R.U.

2.ª Ley de Newton: Ley Fundamental de la Dinámica

Cuando se aplica una fuerza sobre un cuerpo de masa determinada, el cuerpo adquirirá una aceleración directamente proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional a la masa.

3.ª Ley de Newton: Ley de Acción y Reacción

Cuando un cuerpo A realiza una fuerza sobre un cuerpo B, el cuerpo B realizará una fuerza de igual módulo, dirección y sentido opuesto, pero con diferente punto de aplicación. Ambas fuerzas son simultáneas.

Interacciones y Clasificación de Fuerzas

Las interacciones son fuerzas mutuas entre dos cuerpos. Se clasifican en:

• Por contacto: Los cuerpos se tocan directamente o a través de un medio.
• Gravitatoria: Todo cuerpo, por el solo hecho de tener masa, posee una atracción gravitatoria.
• Magnética: Ejercida por imanes.
• Eléctrica: Interacción entre cargas.

Fuerzas importantes

• Peso (P): Fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo (P = m × 10).
• Normal (N): Fuerza de la superficie sosteniendo al cuerpo (P = N).
• Tensión (T): Presente en cuerdas o alambres; la cuerda siempre tira del punto de aplicación.
• Fuerza de rozamiento (Fr): Surge cuando un cuerpo comienza a deslizarse o antes de desplazarse. Depende de la superficie en contacto. (Fr = μ · P).
• Fuerza elástica: Relacionada con la deformación (Δl = L1 - L2). La constante elástica (K) se mide en Newton/metros (K = P / ΔL).
• Fuerza de empuje (Fe): Cuando un cuerpo está sumergido en un fluido, recibe una fuerza hacia arriba igual al peso del fluido desalojado (Fe = P).

Conceptos de Movimiento

Un cuerpo se mueve si cambia de posición con respecto a un punto a medida que el tiempo transcurre. El movimiento es relativo y depende del sistema de referencia considerado.

Sistema de Referencia

Es el punto u objeto que se toma como referencia para determinar si un cuerpo se mueve. Puede ser:

1. Plano (lineal)
2. Coordenadas
3. Espacio

Velocidad Media (V.m)

Es el desplazamiento realizado por unidad de tiempo. Se calcula como: V.m = Δx / Δt (m/s).

Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U.)

En este movimiento, los móviles recorren la misma cantidad de metros en cada intervalo de tiempo constante.