Conceptos básicos. Espacio es la región ocupada por los cuerpos. La posición en el espacio se determina relativa al sistema geométrico de referencia. El marco de referencia básico para las leyes de Newton es el sistema inercial primario Tiempo es una medida de la sucesión de eventos y se considera una cantidad absoluta en mecánica Newtoniana. Masa es la cantidad medida de la inercia o resistencia para cambiar el movimiento de un cuerpo. También se puede considerar como la cantidad de materia en un cuerpo así como la propiedad que da lugar a la atracción gravitacional. Partícula es un cuerpo de dimensiones despreciables. Cuando las dimensiones de un cuerpo no son relevantes para la descripción de su movimiento o la acción de las fuerzas sobre él, el cuerpo se puede tratar como una partícula. Cuerpo rígido es un cuerpo cuyos cambios en forma son despreciables comparados con las dimensiones en general o con los cambio en la posición del cuerpo como un todo. Las cantidades físicas pueden ser tratadas como cantidades escalares o como cantidades vectoriales. Una cantidad escalar sólo tiene magnitud. Una cantidad vectorial tiene magnitud, dirección y sentido. Leyes de Newton. 1. Una partícula permanece en reposo o continúa en movimiento con velocidad uniforme (en una línea recta con velocidad constante) si no hay una fuerza que actué sobre ella. 2. La aceleración de una partícula es proporcional a la fuerza resultante actuando sobre ella y está en la misma dirección de esta fuerza. 3. La fuerza de acción y reacción entre cuerpos que interactúan son iguales en magnitud, opuestas en dirección, y colineales. Cantidad Masa Longitud Tiempo Fuerza Símbolo dimensional M L T F Unidades S.I. Unidad Símbolo kilogramo kg Metro m Segundo s Newton N Unidades británicas Unidad Símbolo slug slug pie ft segundo sec libra lb Las unidades de masa, longitud, y tiempo son las unidades básicas; en este caso la fuerza es una unidad derivada, consecuencia de la segunda ley de Newton. Universidad de Gnanajuato M. en I. Ricardo Martínez Martínez Gravitación. La ley de Newton de gravitación, la cual gobierna la mutua atracción entre cuerpos, es F = Fuerza mutua de atracción entre dos partículas. G = Una constante universal llamada la constante de gravitación (G = 6.673x10-11 m3/(kg s2)). m1, m2 = Las masas de las dos partículas. r = La distancia entre los centros de las partículas Efecto de la altitud. La fuerza de atracción gravitacional de la Tierra sobre un cuerpo depende de la posición del cuerpo relativa a la Tierra. Cada objeto que cae en el vacio a una altura cercana a la superficie de la Tierra tiene la misma aceleración g, independiente de su masa, esto es: me = masa de la Tierra 5.976x1024 R = El radio de la Tierra 6.371x106 La variación de g con la altitud se determina de la ley de gravitacional. Si g0 representa la aceleración absoluta debida a la gravedad al nivel del mar, el valor absoluto a una altitud h es Efecto de la rotación de la Tierra. La aceleración debida a la gravedad como se determina de la ley gravitacional es la aceleración que es medida desde un conjunto de ejes cuyo origen está en el centro de la Tierra, pero que no rotan con la Tierra. Valores exactos de la aceleración gravitacional se miden relativo a la superficie de la Tierra consideran el hecho de que la Tierra es un esferoide oblato con los polos achatados en rotación. Este valor se calcula de la formula de gravedad internacional de 1980, que es: donde es la latitud y g es expresado en metros por segundo cuadrado. La formula se basa en un modelo elipsoidal de la Tierra y también considera el efecto de la rotación de la Tierra. Universidad de Gnanajuato M. en I. Ricardo Martínez Martínez
