Fundamentos de la Dinámica: Las Leyes de Newton y las Fuerzas Esenciales
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Dinámica: El Estudio de la Causa del Movimiento
La **Dinámica** es la parte de la física que se ocupa del estudio de la relación entre el movimiento de un cuerpo y las causas de dicho movimiento.
¿Por qué se mueven los cuerpos de una forma determinada?
Por experiencia, sabemos que el movimiento de un cuerpo es el resultado directo de su interacción. Las interacciones entre dos cuerpos se conocen como **fuerza**.
Definición de Fuerza
La **Fuerza** es la medida cuantitativa de la interacción entre dos cuerpos. Las fuerzas de contacto son manifestaciones macroscópicas de las fuerzas electromagnéticas.
Leyes de Newton del Movimiento
Primera Ley de Newton: Ley de la Inercia
Todo cuerpo continúa en reposo o a velocidad constante a menos que una fuerza neta actúe sobre él y lo obligue a cambiar ese estado. Esta ley define la **inercia** de un cuerpo como la tendencia de una partícula a resistir cambios en su estado de movimiento.
Masa
La **Masa** se define como la medida cuantitativa de la inercia. A mayor masa, más cuesta cambiar el estado de movimiento de un objeto.
Segunda Ley de Newton: Principio Fundamental de la Dinámica (F=ma)
Este principio relaciona la fuerza aplicada a un cuerpo con la aceleración que adquiere. Es el único principio que se expresa a través de una ecuación.
La aceleración de un objeto es **directamente proporcional a la fuerza neta** que actúa sobre él e **inversamente proporcional a su masa**. La acción de muchas fuerzas sobre un cuerpo equivale a la acción de una sola fuerza igual a la suma vectorial de todas ellas.
Tercera Ley de Newton: Ley de Acción y Reacción
Si dos cuerpos interactúan, la fuerza ejercida por el cuerpo 1 sobre el cuerpo 2 es **igual y opuesta** a la fuerza ejercida por el cuerpo 2 sobre el cuerpo 1.
Conceptos Fundamentales de Fuerza
Peso
El **Peso** de una partícula es la fuerza gravitacional ejercida sobre ella por la fuerza gravitatoria de un planeta.
Tensión
La **Tensión** es la fuerza que puede existir debido a la interacción en un resorte, una cuerda o un cable cuando está atado a un cuerpo.
Fuerza de Roce (Fricción)
La **Fuerza de Roce** (o Fricción) son fuerzas producidas entre cuerpos en contacto que se oponen o resisten a cualquier tipo de movimiento de uno respecto al otro.
Diagrama de Cuerpo Libre (DCL)
El **Diagrama de Cuerpo Libre (DCL)** es una representación gráfica utilizada para visualizar y analizar todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.