LEYES DE LA DINÁMICA Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican una gran parte de los problemas planteados en mecánica clásica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos.

FUERZA

Concepto Una fuerza es toda acción que puede cambiar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o producir deformaciones en él. Se representan mediante vectores, por lo que tienen las mismas características de éstos: punto de aplicación, dirección, sentido y módulo.

Unidades de Fuerza Sistema Internacional de Unidades (SI) en Newton (N). Un Newton equivale a la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para causar en éste una aceleración de 1 m/s2 1 N = 102 g-f (gramo – fuerza) Sistema inglés: Fuerza en Libras 1 Lb = 4,45 N

Fuerzas de acción a distancia: Tipos de fuerzas No existe contacto directo entre el cuerpo que ejercer la fuerza y el cuerpo sobre el cual se aplica. Fuerzas de acción a distancia: Existe contacto directo entre el cuerpo que produce la fuerza y el cuerpo sobre el que se aplica. Fuerzas de contacto:

FUERZAS DE LA NATURALEZA FUERZA GRAVITACIONAL Interacción entre masas FUERZA ELECTROMAGNÉTICA Atracción o repulsión entre cargas eléctricas FUERZA NUCLEAR DÉBIL Desintegración radiactiva de la materia FUERZA NUCLEAR FUERTE Mantiene protones y neutrones juntos en el núcleo

MEDICIÓN DE FUERZAS F = k . x El dinamómetro es un instrumento de medida que se utiliza para determinar la intensidad de las fuerzas. Su funcionamiento se basa en la deformación que producen las fuerzas sobre un resorte. F = k . x F: fuerza K: constante elástica del resorte X: alargamiento producido

Primera Ley de Newton: PRINCIPIO DE INERCIA Todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme si no actúa ninguna fuerza sobre él o si la suma de todas las fuerzas que actúan sobre él (fuerza neta) es nula.

FUERZAS COMUNES: 1. El Peso (w) Es la fuerza de atracción que aplica la tierra sobre un cuerpo. Se representa por una recta que une el cuerpo con el centro de la tierra, con sentido hacia ella. W = m.g m: masa g: gravedad

2. Fuerza Normal (FN) Es la fuerza perpendicular a la superficie sobre la que se encuentra el objeto que la experimenta.

3. Fuerza de Rozamiento (Fr) Es la resistencia que encuentra un cuerpo cuando se desplaza sobre una superficie. La fuerza de rozamiento tiene sentido opuesto a la dirección en la cual el cuerpo se desplaza.

4. Fuerza de Tensión (T) Es la fuerza sobre los cuerpos que se transmite por medio de cuerdas o de cables a los que están unidos.

Segunda Ley de Newton. F = m.a La fuerza neta que se ejerce sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que produce dicha fuerza, siendo la masa del cuerpo la constante de proporcionalidad. Fneta = m.a Ecuación fundamental de la dinámica

Rozamiento estático y cinético Cuando el objeto se encuentra en reposo. Fr = e . FN e, coeficiente de rozamiento estático Rozamiento cinético: Cuando el objeto está en movimiento. Fr = c . FN e, coeficiente de rozamiento cinético

Plano Inclinado Un plano inclinado es una superficie plana que forma un determinado ángulo con la horizontal. Sobre él actúan 3 fuerzas: la fuerza normal, la fuerza del movimiento y el peso, éste último se descompone en sus ejes de coordenadas wx y wy Wx= m.g.sen Wy = m.g.cos

Tercera Ley de Newton. PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN Si un cuerpo ejerce una fuerza (una acción) sobre otro, el otro ejerce una fuerza de igual valor (una reacción), pero de sentido contrario sobre el primero

Cantidad de Movimiento Lineal o Momentum Lineal (p) La cantidad de movimiento es la medida del mismo, que nace de la velocidad y de la cantidad de materia, conjuntamente. p = m . v m: masa v: velocidad Unidades: Kg . m/s

Impulso Mecánico I La fuerza neta que actúa sobre un cuerpo es igual a la variación en el tiempo de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo: Fneta = p/t = p – po/t El producto de la fuerza que actúa sobre un cuerpo, por el tiempo durante el cual está actuando, se denomina Impulso mecánico(I) I = p – po Fneta . t= I Unidades: En el SI N.s (Newton . Segundo)

Conservación de la cantidad de movimiento Principio de conservación de la cantidad de movimiento lineal: “La cantidad de movimiento de un sistema aislado permanece constante” p2 = - p1 p2 – p2o = - (p1 – p1o) p1 + p2 = p1o + p2o = constante P después = P antes

APLICACIONES DE LA 3ª LEY DE NEWTON Sistemas de propulsión Colisiones