{"id":4025,"date":"2018-04-17T10:00:50","date_gmt":"2018-04-17T13:00:50","guid":{"rendered":"http:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=4025"},"modified":"2020-11-26T09:55:42","modified_gmt":"2020-11-26T12:55:42","slug":"dinamica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=4025","title":{"rendered":"Din\u00e1mica"},"content":{"rendered":"

Existe una rama de la f\u00edsica que se encarga de estudiar y analizar el movimiento en relaci\u00f3n con las causas que lo originan, la din\u00e1mica. Los conocimientos en este campo han permitido realizar diversos descubrimientos como la descripci\u00f3n del movimiento de los planetas.<\/em><\/span><\/p>\n

La din\u00e1mica se enfoca en estudiar y describir la evoluci\u00f3n a trav\u00e9s del tiempo de un sistema f\u00edsico (un conjunto de objetos ordenados que obedecen ciertas leyes y que en cuyas partes se evidencia una conexi\u00f3n de tipo causal). Para estudiar las alteraciones que se producen en este tipo de sistemas, la din\u00e1mica emplea ecuaciones de movimiento.<\/p>\n

Las leyes de Newton<\/strong><\/h2>\n

El primer estudioso en formular leyes fundamentales en el campo de la din\u00e1mica fue Isaac Newton. Su aporte fue tan importante que hasta la fecha sus leyes representan las bases para la mayor\u00eda de problemas que involucran cuerpos en movimiento.<\/p>\n

\"\"
Isaac Newton fue un f\u00edsico brit\u00e1nico que naci\u00f3 el 4 de enero de 1643 en el condado de Lincolnshire en Inglaterra.<\/figcaption><\/figure>\n

Primera ley: Ley de la inercia<\/strong><\/h3>\n

Establece que un cuerpo permanecer\u00e1 en estado de reposo o en movimiento rectil\u00edneo uniforme a no ser que se vea sujeto a cambiar su condici\u00f3n por una o varias fuerzas externas.<\/p>\n

Segunda ley: Principio fundamental de la din\u00e1mica<\/strong><\/h3>\n

Plantea que el cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza que act\u00faa sobre el cuerpo y en su misma direcci\u00f3n. Es decir, la aceleraci\u00f3n a la cual se encuentra sometido un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada\u00a0e inversamente proporcional a su masa.<\/p>\n

\"\"
Las leyes de Newton revolucionaron los conceptos b\u00e1sicos de la f\u00edsica y ampliaron los conocimientos relacionados con los movimientos de los cuerpos en el universo.<\/figcaption><\/figure>\n

Tercera ley: Principio de acci\u00f3n-reacci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n

Esta ley propone que con toda acci\u00f3n siempre se produce una reacci\u00f3n igual y en sentido opuesto, es decir, cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, \u00e9ste \u00faltimo imprime sobre el primero una fuerza de igual magnitud pero de sentido contrario.<\/p>\n

Diferencia entre cinem\u00e1tica y din\u00e1mica<\/strong><\/p>\n

Tanto la cinem\u00e1tica como la din\u00e1mica son ramas de la mec\u00e1nica cl\u00e1sica que se dedican al estudio del movimiento de los cuerpos, sin embargo; son muy diferentes. La cinem\u00e1tica se enfoca a estudiar los cuerpos en movimiento sin considerar las causas que originan el movimiento y se limita \u00fanicamente a la trayectoria que se describen respecto al tiempo. Por otra parte, la din\u00e1mica se concentra en las causas que originan el movimiento de los cuerpos y los cambios que se producen en el estado de movimiento de dichos cuerpos.<\/div><\/div>\n

\"\"
En resumen, la cinem\u00e1tica responde a la inc\u00f3gnita: \u00bfc\u00f3mo se mueven los cuerpos?, mientras que la din\u00e1mica se enfoca en responder \u00bfpor qu\u00e9 se mueven los cuerpos?<\/figcaption><\/figure>\n

Problemas de din\u00e1mica<\/strong><\/h2>\n

Los problemas de din\u00e1mica son diversos al igual que las aplicaciones de las leyes de Newton. En este art\u00edculo nos enfocaremos en problemas en los cuales se aplica la segunda ley de Newton. Dicha ley puede expresarse en t\u00e9rminos de ecuaci\u00f3n de la siguiente forma:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

D\u00f3nde:<\/p>\n

F: fuerza<\/p>\n

m: masa<\/p>\n

a: aceleraci\u00f3n<\/p>\n

La expresi\u00f3n anteriormente planteada es v\u00e1lida \u00fanicamente para cuerpos en los que su masa es constante.<\/p>\n

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En los casos en los que la masa no es constante como sucede con los cohetes que queman combustible a lo largo del trayecto, la ecuaci\u00f3n F = m.a no es v\u00e1lida.<\/figcaption><\/figure>\n
El Newton<\/strong><\/p>\n

La unidad de fuerza empleada en el sistema internacional de unidades es el Newton y se representa con el s\u00edmbolo N. De esta manera 1 N se define como la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo que tenga una masa de 1 kg para desplazarlo a una aceleraci\u00f3n de 1 m\/s\u00b2.<\/div><\/div>\n

Lo anteriormente expuesto quiere decir que 1 N puede expresarse en unidades fundamentales como:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\"\"
Es importante que al resolver problemas de este tipo las unidades sean equivalentes para que el sistema sea homog\u00e9neo, de lo contrario, se deber\u00e1n transformar las unidades para que as\u00ed lo sean.<\/figcaption><\/figure>\n
    \n
  1. Calcular la masa de un cuerpo que al recibir una fuerza de 80 N adquiere una aceleraci\u00f3n de 10 m\/s\u00b2.<\/em><\/li>\n<\/ol>\n

    Datos:<\/p>\n

    F = 80 N<\/p>\n

    a= 10 m\/s\u00b2.<\/p>\n

    Soluci\u00f3n:<\/p>\n

    Debido a que en el problema piden determinar la masa, se despeja esta variable de la ecuaci\u00f3n de fuerza:<\/p>\n

    \"\"<\/p>\n

    Se sustituyen los datos en la ecuaci\u00f3n despejada:<\/p>\n

    \"\"<\/p>\n

    La masa del cuerpo es de 8 kilogramos.<\/p>\n

      \n
    1. Se aplica una fuerza de 82 N a un cuerpo de 15.000 g. Calcular la aceleraci\u00f3n que adquiere el cuerpo:<\/em><\/li>\n<\/ol>\n

      Datos:<\/p>\n

      F = 82 N<\/p>\n

      m = 15.000 g<\/p>\n

      Soluci\u00f3n:<\/p>\n

      Lo primero es transformar la masa a kilogramo (recordemos que el kilogramo forma parte de las unidades que conforman a la unidad de fuerza Newton).<\/p>\n

      Para la transformaci\u00f3n se sabe que 1 kg contiene 1.000 g:<\/p>\n

      \"\"<\/p>\n

      Debido a que en el problema nos solicitan la aceleraci\u00f3n despejamos dicha variable de la ecuaci\u00f3n:<\/p>\n

      \"\"<\/p>\n

      Se reemplazan los datos en la ecuaci\u00f3n despejada:<\/p>\n

      \"\"<\/p>\n

      De manera que la aceleraci\u00f3n que adquiere el cuerpo es de 5,46 m\/s\u00b2.<\/p>\n

        \n
      1. Calcular la fuerza que debe ser ejercida en un cuerpo de 14,2 kg para que adquiera una aceleraci\u00f3n de 12 m\/s\u00b2.<\/em><\/li>\n<\/ol>\n

        Datos:<\/p>\n

        m = 14,2 kg<\/p>\n

        a = 12 m\/s\u00b2<\/p>\n

        Soluci\u00f3n:<\/p>\n

        Se sustituyen los valores en la ecuaci\u00f3n de fuerza:<\/p>\n

        \"\"<\/p>\n

        Para que un cuerpo de 14,2 kg de masa pueda adquirir una aceleraci\u00f3n de 12 m\/s\u00b2 se debe aplicar una fuerza de 170,4 N.<\/p>\n

        \"\"
        Los cuerpos no pueden ejercer una fuerza sobre s\u00ed mismos, siempre hay otros agentes que los mueven.<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

        Existe una rama de la f\u00edsica que se encarga de estudiar y analizar el movimiento en relaci\u00f3n con las causas que lo originan, la din\u00e1mica. Los conocimientos en este campo han permitido realizar diversos descubrimientos como la descripci\u00f3n del movimiento de los planetas.<\/p>\n","protected":false},"author":9,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[12],"tags":[5468,5474,5473,5475,5469,5288,5458,101,112,5470,5457,406,5471,4334,5463,5464,3588,4424,5467,5472,5459,4554,5462,5460,2991,113,5465,2712,2992,5477,5461,5478,2993,5476,5466],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4025"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/9"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4025"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4025\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":18667,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4025\/revisions\/18667"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4025"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4025"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4025"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}