PROP. Nº 4: DINÁMICA

Dinámica: Estudio del movimiento tomando en cuenta sus propiedades y sus causas

Fuerza: es la causa o influencia capaz de originar dos tipos de efectos: dinámico (al acelerar un cuerpo) o deformador (al cambiar su forma). Se simboliza con F. La fuerza es una magnitud vectorial, por lo cual siempre está compuesta por un módulo, una dirección y un sentido

Unidades de Fuerza: MKS � Newton (Nw) = kg.m/s2

cgs � Dinas (Din) = g.cm/s2 Sistema Técnico � Kilopondio (Kp)

Transformaciones de Unidades de Fuerza: Se multiplica en sentido de las flechas Se divide en sentido contrario a las flechas

Representación de una fuerza: Dado que es un vector, se representan con una flecha de línea continua, generalmente dibujada a partir del centro del objeto o cuerpo (centro de masa) en el cual se supone aplicada. Se denota con la variable que corresponda y, en algunas ocasiones, se escribe su magnitud. Ejemplo:

CLASIFICACIÓN DE LAS FUERZAS

1. Por su naturaleza o fuerzas fundamentales

a) Gravitatoria: es la fuerza de atracción que un trozo de materia ejerce sobre otro, y afecta a todos los cuerpos. Esta fuerza es directamente proporcional a las masas de los cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Ecuación: 2

21.d

mmGF =

b) Electromagnética: afecta a los cuerpos eléctricamente cargados, y es la fuerza

involucrada en las transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas.

c) La fuerza nuclear fuerte: Es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o neutrones.

d) Fuerza nuclear débil: Es la responsable de la desintegración beta de los neutrones; los neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción.

2. Según el punto de aplicación

a. Fuerzas de Contacto: ocurren cuando los cuerpos que interactúan se encuentran físicamente en contacto. Ejemplo: una pelota golpeada por un bate.

b. Fuerzas a distancia: se producen en donde los cuerpos no están físicamente en contacto. Ejemplo: un imán atrae a otro mediante su fuerza magnética.

FUERZAS ESTUDIADAS EN FÍSICA

Peso ( P ) Es la fuerza que actúa sobre cualquier cuerpo con masa verticalmente y hacia abajo (hacia la superficie terrestre o del planeta) por acción de la gravedad.

mgP =

Normal ( N ) Es la fuerza de soporte que una superficie ejerce sobre cualquier cuerpo apoyado en ella. La fuerza normal actúa siempre perpendicularmente y hacia afuera de la superficie de apoyo.

Ley de Gravitación

Universal

Kp Nw

P Din

9,8

103

105

980

F

m: masa g: gravedad

Tensión (T ) Se genera cuando la fuerza se ejerce a través de un hilo inextensible (cuerda, cadena, guaya, cable, etc.), y actúa en la dirección en que hale la cuerda.

Roce o fricción ( rf )

Es la fuerza que se opone al movimiento de cualquier objeto cuya superficie esté en contacto con otra.

Nf kr µ=

Fuerza Aplicada ( F ) Es la fuerza que un objeto o cuerpo ejerce sobre otro.

Empuje (hidrostático) ( E ) Es la fuerza vertical y hacia arriba que actúa sobre cualquier cuerpo que está apoyado en un líquido.

Fuerza neta ( NF o F )

Es la fuerza total que actúa sobre cualquier objeto. Ésta resulta de sumar todas las fuerzas (horizontales y verticales) ejercidas sobre un cuerpo.

∑∑ += yxN FFF

Ejemplo: En el caso de la tostadora,

∑ = NwFx 0

PNFy −=∑

PNFN −=

Elástica ( ef )

Se origina cuando la fuerza se ejerce a través de un medio elástico o extensible.

fr: fuerza de roce µk: coeficiente de roce cinético N: fuerza normal

Fx: fuerza neta horizontal Fy: fuerza neta vertical

'Σ: sigma mayúscula Se lee sumatoria, e indica que se sumará una serie de términos