Se ha explicado que la estática se ocupa del estudio de las fuerzas ; la cinemática , del movimiento en cuanto a trayectorias , espacios, y tiempo , sin antender las causas,, y la dinámica estudia el movimiento según las causas , es decir, las fuerzas, que lo producen.
La dinámica se clasifica en :
-----Dinámica de sólidos .
-----Dinámica de líquidos o hidrodinámica .
------Dinámica de gases o aerodinámica .
A su vez , la dinámica de sólidos se subdivide en :
----Dinámica del punto, que se refiere a aquellos cuerpos que solamente poseen movimiento de traslación en cuyo caso pueden ser estudiados como si toda su masa estuviera concentrada en el centro de la gravedad .
----Dinámica del sólido rigido, que se refiere a los cuerpos que poseen movimiento de rotación , indenpendientemente de que posean o no movimiento de traslación.
PRINCIPIO DE INERCIA .
" Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento rectilineo uniforme en que se halla, hasta que actúe una fuerza que lo haga cambiar."
PRINCIPIO DE MASA.
" Si una fuerza actúa sobre un cuerpo éste recibe una aceleración proporcional a la dirección de la fuerza y de igual sentido.
Si actúa una fuerza sobre un cuerpo , éste no podrá estar en reposo ni su movimiento podrá ser rectilíneo uniforme , sino que se caracterizará por una aceleración.
Si la fuerza es de intensidad , dirección y sentido constantes , la aceleración también lo será y se cumple así el principio de que la razón entre la fuerza actuante y la aceleración que ella produce son constantes . Esa constante es la masa { m} .
PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN.
" siempre que un cuerpo ejerza sobre otro una fuerza { acción}, el segundo ejercerá , sobre el primero una fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido contrario.
PRINCIPIO DE INDEPENDENCIA DE ACCIÓN DE FUERZAS.
" Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas, cada una de ellas produce una aceleración que no depende de las demá fuerzas.
De acuerdo con esto, para estimar la aceleración producida en un cuerpo por un sistema de fuerzas, se puede calcular directamente la aceleración producida por la resultante o bien la suma de las aceleraciones producidas por cada una de las fuerzas intervinientes.
SISTEMA INTERNACIONAL.
La unidad de fuerza en el sistema internacional se denomina newton.
Newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo , le comunica una aceleración de un metro por segundo al cuadrado. Se representa por N.
SISTEMA CEGESIMAL.
La unidad de fuerza en el sistema cegesimal se denomina dina.
Dina es la fuerza que aplicada a una masa de un gramo , le comunica una aceleración de un centimetro por segundo al cuadrado. Se representa por dyn.
SISTEMA TÉCNICO.
La fuerza es una de las magnitudes fundamentales del sistema técnico : es por ello , que su correspondiente unidad---el kilopondio----no se obtiene a partir de otras, sino que establece como unidad patrón .
Kilopondio es la fuerza con que la Tierra atrae en Paris al Kilogramo masa..Se representa po kp.
FÓRMULA DIMENSIONAL.
La fuerza es una magnitud fundamental en el sistema técnico , en tanto que no lo es en los sistemas internacional y cegecimal.
----En los sistemas internacional y cegecimal , al ser la fuerza el producto de una masa por una aceleración . su fórmula dimensional se obtiene multiplicando las fórmulas dimensionales de la masa y la aceleración.
F= m.a.
--En el sistema técnico , al ser la fuerza una magnitud fundamental, su fórmula dimensional es:
{ F }= f.
UNIDADES DE MASA .
Sistema internacional y cegecimal.
Como ya es sabido , las unidades de masa en los sistemas internacional y cegecimal son el kilogramos y el gramo , respectivamente , que se representan por kg y g.
Sistema técnico .
La unidad de masa en el sistema técnico se denomina unidad técnica de masa .
Unidad técnica de masa es la masa que debe poseer un cuerpo para que , al aplicarle una fuerza de un kilopondio , adquiera una aceleración de un metro por segundo al cuadrado. Se representa por utm.
FORMULA DIMENSIONAL.
La masa es una magnitud fundamental en los sistemas internacional y cegecimal , en tanto que no lo es en el sistema técnico.
---En los sistemas internacional y cegecimal, por ser una magnitud fundamental, la fórmula dimensional de la masa es: {m}=M.
IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO.
Cuando una fuerza F actúa sobre una masa m le trasmite una aceleración
F
a = ----
m
de donde F=m.a
Mas si esa fuerza actúa durante un tiempo t, se llama impulso al producto de la fuerza por el tiempo durante el cual actúa..
impulso=F.t
Remplazando: F.t= m.a.t
siendo: a.t=v
resulta: F.t=m.v
El producto m.v es la cantidad de movimiento .por lo tanto el impulso es igual a la cantidad de movimiento.
ROZAMIENTO .
Cuando un cuerpo se desliza sobre otro o rueda superficies , se origina una fuerza que se opone al movimiento , llamada de rozamiento.
Estas fuerzas deben su origen a las rugosidades superficiales de los cuerpos que ajustándose unas a otras , frenan el movimiento . Por ello, cuanto más pulimentadas son las superficies menor es la fuerza del rozamiento.
LEYES DEL ROZAMIENTO.
SON:
A} La fuerza de rozamiento es siempre de sentido contrario a la fuerza que empuja el cuerpo.
B } El valor de la fuerza de rozamiento es siempre menor o ---a lo sumo---igual que el de la fuerza que empuja al cuerpo.
C } La fuerza de rozamiento es prácticamente indenpendiente de la superficie de contacto.
D } La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto , asi como el estado en que se encuentren sus superficies .
E } La fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa entre las superficies en contacto.
F } La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente de la velocidad con que se desplaza un cuerpo sobre el otro .
G } Para un mismo par de cuerpos el rozamiento es mayor en el momento del arranque que cuando se ha iniciado al movimiento.
---Fuerza de rozamiento estática : es la fuerza que se opone a que el cuerpo deje el el estado de reposo e inicie el movimiento.
----Fuerza de rozamiento cinética: es la fuerza que se opone a que el cuerpo mantenga el movimiento rectilíneo uniforme.
GALILEO : Dice que todo movimiento es relativo y que sólo se puede expresar respecto de un punto de referencia .
Nuestra galaxia se mueve en el universo respecto a otras galaxias , su velocidad depende de la galaxia que tomemos como referencia.
-----El sol se mueve en nuestra galaxia , con respecto a otras galaxias.
----La tierra se mueve alrededor del sol respecto, de las estrellas de la galaxia
------La tierra gira sobre su propio eje con respecto al sol.
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.
Las ondas electromagnéticas { radiaciones infrarrojas y ultravioletas, luz visible , rayos X , gamma,cósmicos y las radio ondas } surgen de un campo eletromagnético y pueden propogarse en el vacio , su difusión es muy rápida .
El movimiento ondulatorio, vibración que se propaga de modo longitudinal o transversal puede ser mecánico , como en el caso de las ondas del agua , o electromagnéticas , como ocurren con la luz y las radiaciones.
Sin embargo , teniendo en cuenta que el comportamiento de cualquier movimiento obedece a la naturaleza de la acción que lo produce , es posible definir y estudiar un movimiento bajo un punto de vista dinámico, esto es, analizando las fuerzas que lo producen.
MOVIMIENTO UNIFORME .
En un movimiento uniforme la velocidad se mantiene constante y , en consecuencia , al no haber aumento de velocidad , la aceleración en cualquier instante del movimiento es nula.
Si en el principio fundamental de la dinámica :
F= m.a
sustituimos el valor a=O, resulta
F= m.a
siendo a=O
F= m.O=O
F=O.
Este resultado permite dar una definición del movimiento uniforme: " Movimiento uniforme es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es nula ".
MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO.
En el movimiento uniformemente acelerado , la aceleración se mantiene constante durante el transcurso del mismo ; en consecuencia , según el principio fundamental de la dinámica se puede expresar .
F=m.a = constante.constante= constante.
F=constante.
Este resultado permite dar la siguiente definición del movimiento uniformemente acelerado: " Movimiento uniformemente acelerado es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es constante.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME.
Movimiento circular uniforme es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él tiene un módulo constante y su dirección es perpendicular a la velocidad instantánea .
Esta fuerza, denominada fuerza centrípeta, tiene un valor constante, ya que la masa , el módulo de la velocidad y el radio de la trayectoria lo son.
MOVIMIENTO ARMÓNICO.
En un movimiento armónico la aceleración es proporcional a la elongación.
"Movimiento armónico es el que posee un móvil cuando sobre él actúa una variable directamente proporcional a la elongación y de sentido contrario a la misma "
difusión
.
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