Dinamica. Definición de Dinámica

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*Tercera ley de Newton, o también llamada ley de acción y reacción.

“Siempre que un cuerpo ejerza sobre otro una fuerza (acción), el segundo ejercerá, sobre el primero, una fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido contrario (reacción)”

En todos los casos, las fuerzas de acción y reacción actúan sobre objetos diferentes.[pic 15]

Ejemplo: Una mujer grande y una niña están de pie, una frente a la otra sobre hielo sin fricción. Juntan sus manos y se empujan mutuamente de modo que se separan.

- ¿Quién se aleja con mayor rapidez?

Solución: De acuerdo con la 3ª ley de Newton, la fuerza que ejerce la mujer sobre la niña y la fuerza que ejerce la niña sobre a mujer son un par de fuerzas de la tercera ley, de modo que deben ser iguales en magnitud. En consecuencia, la niña, que tiene la masa más pequeña, experimenta mayor aceleración. Ambas aceleran durante la misma cantidad de tiempo, pero la mayor aceleración de la niña en ese intervalo de tiempo resulta en que su movimiento de alejamiento de la interacción con mayor rapidez.

- ¿Quién se aleja más mientras sus manos están en contacto?

Solución: puesto que la niña tiene la mayor aceleración y en consecuencia la mayor velocidad promedio, se aleja más que la mujer durante el intervalo de tiempo, mientras que sus manos están en contacto.

Ley de la gravitación universal:

La leyenda de esta ley dice que mientras dormitaba bajo un árbol, Newton fue golpeado en la cabeza por una manzana. Esto hizo que él imaginara que tal vez todos los objetos en el Universo eran atraídos unos hacia otros de la misma manera que la manzana era atraída a la tierra.

Newton en su obra Principios matemáticos de filosofía natural, publicó la ley de la gravitación universal:

Afirma que toda partícula en el Universo atrae a cualquier otra partícula con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional a, cuadrado de la distancia entre ellas.

Si las partículas tienen masa m1 y m2 y están separadas una distancia r, la magnitud de esta fuerza gravitacional es: Fg = G , donde G es una constante llamada constante gravitacional universal. Su valor en unidades del SI es G= 6.673 *10-11 N ·m2/ kg2[pic 17][pic 16]

Energía (potencial y cinética):

Energía: puede definirse como “algo que se puede convertir en trabajo”. Cuando se dice que un objeto tiene energía, significa que puede ejercer una fuerza sobre otro para realizar un trabajo sobre él.

En mecánica son las siguientes energías:

Energía cinética: capacidad de realizar trabajo como resultado del movimiento de un cuerpo.

[pic 18]

Energía potencia: es la energía que posee el sistema en virtud de sus posiciones o condiciones. La energía se expresa en forma de trabajo, la energía potencial, entonces implica que debe haber un potencial para realizar trabajo.

La energía potencial puede calcularse: , en donde m es la masa de un objeto situado a una distancia h sobre un punto de referencia. [pic 19]

Trabajo, y su ecuación:

*“Es una cantidad escalar igual al producto de las magnitudes del desplazamiento y de la componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento”. Puede ser representado por la siguiente ecuación:

*Potencia mecánica:

Conclusiones:

Referencias bibliográficas:

SERWAY, Raymond A., W. Jewett, Jr. (2008), Leyes del movimiento, Gravitacion Universal. En física para ciencias e ingenierías, (100, 362), México, Df. Cengage.

ALMENDROS, José Antonio, 1995. Física. En enciclopedia temática (3, 844), Barcelona (España): Andromar.

TIPPENS, Capítulo 8, Trabajo, energía y potencia. Física conceptos y aplicaciones (172). Sexta