Dinamica

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Las leyes de Newton. …

Las leyes de Newton.
Significado físico de las dos primeras leyes de Newton.
Reformulación de la segunda ley de Newton.
Trabajo.
Potencia.
Unidades de trabajo y potencia.
Energía cinética.
Trabajo de una fuerza de magnitud y dirección constante.
Energía potencial
Teorema del trabajo y la energía cinética
Conservación de la energía de una partícula
Fuerzas no conservativas

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  • 1. I. Movimiento de translación de una partículaI. Movimiento de translación de una partícula
  • 2. La dinámica estudia la causa del movimiento Hechos observacionales El movimiento de un cuerpo es el resultado de su interacción con otros. La masa inercial de un cuerpo es una propiedad que determina cómo cambia su velocidad al interaccionar con otros cuerpos. La interacción afecta por igual a los dos cuerpos ( acción-reacción)
  • 3. •I Ley : Ley de inercia Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o movimiento uniforme a menos que sobre él actúe una fuerza externa. •II Ley : Definición de fuerza La fuerza es igual a la masa por la aceleración producida en el cuerpo. •III Ley : Ley de acción-reacción Por cada acción hay una reacción igual y de signo opuesto.
  • 4. Sistema de referencia inercial : conjunto de coordenadas que se mueve a velocidad constante. Ley de conservación del momento lineal : si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo en nula, su momento lineal se conserva. Una partícula libre se mueve con velocidad constante. ctepF dt pd Fvmp =⇒= ==   0
  • 5. Masa : propiedad intrínseca de un cuerpo que mide su resistencia a la aceleración.  Posibilidad de definir una masa patrón.  La unidad de masa es el kg. La fuerza es un vector proporcional a la aceleración que produce en un cuerpo. 1 Newton (N) : es la fuerza necesaria para producir una aceleración de 1m/s2 en un cuerpo de 1 kg. am dt pd F   ==
  • 6. Fuerza = interacción entre dos objetos : Dos objetos que interaccionan ejercen fuerzas entre sí. Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre un cuerpo B, entonces B ejerce sobre A una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta. FA + FB = 0
  • 7. FuerzaFuerza Actúa sobreActúa sobre AlcanceAlcance (acción a(acción a distancia)distancia) GravitatoriaGravitatoria Cuerpos conCuerpos con masamasa largolargo ElectromagnéticaElectromagnética PartículasPartículas cargadascargadas largolargo Fuerza débilFuerza débil Casi todasCasi todas laslas partículaspartículas CortoCorto (interior(interior nucleón)nucleón) Fuerza fuerteFuerza fuerte quarksquarks CortoCorto ( interior( interior núcleo)núcleo)
  • 8. La fuerza gravitatoria hace que los planetas giren en torno a una estrella o que los objetos caigan. La fuerza electromagnética mantiene cohesionados átomos, moléculas y sistemas macroscópicos. La fuerza débil es la responsable de la transformación de unas partículas en otras (ej: protón en neutrón). La fuerza fuerte mantiene unido al núcleo atómico.
  • 9. Son de origen electromagnético debidas a interacciones entre las moléculas de cada objeto. Fuerza Normal : fuerza perpendicular a una superficie que se opone a su deformación. Fuerza de rozamiento: fuerza paralela a una superficie que se opone al movimiento de un cuerpo sobre ella. 1. Objetos deslizándose sobre superficies
  • 10. También son de origen electromagnético las fuerzas que cohesionan las moléculas de sólidos, líquidos o gases. Se tienen expresiones para velocidades y desplazamientos pequeños. vF κη−= Ley de Hooke : Un muelle ( o cuerda elástica) se opone a su deformación. Ley de Stokes : Los fluidos ( líquidos o gases) también se oponen al movimiento de los cuerpos a su través 2. Fuerzas de fricción en fluidos xkF −= 3. Fuerzas elásticas Constante elástica del muelle Coeficiente de fricción del objeto Viscosidad del fluido Desplazamiento Velocidad del objeto         −= +−= − t m e mg v mgvF κη κη κη 1 m k tAx = += ϖ δω )cos(