Fundamentos de la Dinámica y Leyes del Movimiento de Newton

Introducción a la Dinámica

La dinámica es la parte de la mecánica que estudia las causas del movimiento de los cuerpos.

Sistemas de Unidades

Un sistema de unidades es un conjunto consistente de unidades de medida. Estos definen un conjunto básico de unidades de medida a partir del cual se derivan el resto de las magnitudes.

• Sistema MKS: La unidad de longitud del sistema es el metro, la unidad de masa es el kilogramo y la unidad de tiempo es el segundo.
• Sistema CGS: También llamado sistema cegesimal, la unidad de longitud es el centímetro (cm), la unidad de masa es el gramo (gr) y la unidad de tiempo es el segundo (seg).
• U.T.M. (Unidad Técnica de Masa) / Sistema Técnico: Comprende diversas unidades del sistema primitivo denominado sistema métrico decimal.

Leyes de Newton

1ª Ley de Newton: El principio de la inercia

Ley: "Todo cuerpo conserva indefinidamente su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme si sobre él no actúa ninguna fuerza que modifique esos estados".

Ejemplo: El comportamiento de los cuerpos dentro de un ascensor.

2ª Ley de Newton: El principio de masa

Ley: "La aceleración que adquiere un cuerpo bajo la acción de una fuerza es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a su masa".

Ejemplo: Se requiere aplicar menos fuerza en una pelota que en un auto para lograr movimiento.

3ª Ley de Newton: El principio de acción y reacción

Ley: "Si un cuerpo actúa sobre otro con una fuerza (acción), este reacciona contra aquel con una fuerza de igual valor y dirección, pero en sentido contrario (reacción)".

Ejemplo: El retroceso o culatazo al disparar un arma.

Relación entre Peso, Masa y Aceleración de un Cuerpo

Cuando un cuerpo cae en el vacío, su propio peso es la fuerza que le imprime un movimiento uniformemente acelerado, denominado aceleración de la gravedad. En consecuencia, la masa y el peso son conceptos diferentes que están relacionados por la aceleración de la gravedad.

Diferencia entre Peso y Masa

• El peso: Es la fuerza con la que la Tierra atrae a un cuerpo; el peso de un cuerpo depende del lugar donde se efectúa la medición y se mide con un dinamómetro.
• La masa: Es la cantidad de materia que forma un cuerpo; su valor se mide con una balanza y permanece constante cualquiera sea el lugar donde se encuentre.

Equivalencias y Conversiones

• 1 UTM = 9.8 kg
• 1 kg fuerza = 9.8 N
• 1 N = 100,000 dyn
• 1 dyn = 1.02 x 10^-6 kg fuerza
• 1 dyn = 10^-5 N

Fórmulas Fundamentales

• Masa (m): F / a
• Aceleración (a): F / m
• Fuerza (f): m · a
• Peso (p): m · g
• Gravedad (g): p / m