Principios Fundamentales de la Dinámica y Estática: Leyes de Newton y Gravedad

Leyes de Newton y Fundamentos de la Dinámica

Las Tres Leyes del Movimiento

• 1. Ley de Inercia: Cuando la resultante del sistema de fuerzas que actúa sobre un cuerpo es cero, el cuerpo permanece en reposo o se mueve con Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU).
• 2. Ley de Masa: Cuando un sistema de fuerzas actúa sobre un cuerpo, este adquiere una aceleración proporcional a la fuerza resultante y de su misma dirección y sentido.
• 3. Ley de Acción y Reacción: Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, el segundo cuerpo responde sobre el primero con otra fuerza de igual duración e igual intensidad (o módulo), pero de sentido contrario.

Cinemática: Movimiento bajo la Influencia de la Gravedad

Caída Libre

En la caída libre, los objetos caen con Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado; por tal motivo, la aceleración de la gravedad con la que cae es positiva y tiene un valor aproximado de 9.8 m/s² (metros sobre segundo al cuadrado).

Tiro Vertical

En el tiro vertical, los objetos lanzados hacia arriba se desplazan con Movimiento Rectilíneo Uniformemente Retardado, porque la aceleración de la gravedad actúa en sentido contrario al movimiento, siendo su valor de -9.8 m/s².

Sistemas de Unidades y Trabajo Mecánico

• SIMELA: Newton (N) = fuerza | Metro (m) = distancia | 1 Newton · 1 Metro = 1 Joule (J).
• Sistema Técnico: Kilogramo-fuerza (kgf) = fuerza | Metro (m) = distancia | 1 Kilogramo-fuerza · 1 Metro = 1 Kilográmetro (kgm).
• Sistema CGS: Dina (dyn) = fuerza | Centímetro (cm) = distancia | 1 Dina · 1 Centímetro = 1 Ergio (erg).

Variaciones del Peso: Factores Geográficos y Astronómicos

Altitud y Latitud

Altitud: A medida que nos elevamos, el peso va disminuyendo hasta que finalmente, en el espacio, vale 0 (razón por la cual los astronautas flotan).

Latitud: Debido a que la Tierra no es una esfera perfecta, sino que está ligeramente aplanada en los polos, el radio polar es menor que el radio ecuatorial; por lo tanto, el peso es mayor en el polo que en el ecuador.

Masa Planetaria

El peso de un cuerpo depende del planeta o astro donde se efectúa la medición, específicamente de su masa. Ejemplo: Un objeto en la Luna pesa aproximadamente 6 veces menos que en la Tierra, debido a que la masa de la Luna es significativamente menor que la de nuestro planeta.

Condiciones de Equilibrio en Estática

1. Primera Condición de Equilibrio

Se cumple cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es igual a cero.

2. Segunda Condición de Equilibrio

La suma algebraica de los momentos con respecto a un mismo punto, de las fuerzas aplicadas a un cuerpo extenso rígido, es nula.