dinámica. introducción. naturaleza y tipos de fuerzas.

DINÁMICA
FUERZAS:
La Dinámica tiene como objetivo estudiar el movimiento de los cuerpos, relacionándolo con las
causas que lo generan. Estas causas son el resultado directo de la interacción del cuerpo
analizado con otros que los rodean, y son bien definidas por un concepto matemático
denominado fuerza, que tiene características vectoriales.
Los efectos que producen la aplicación de una fuerza sobre un cuerpo, generalmente son
deformaciones y, o, movimiento. El movimiento puede ser de traslación o de rotación, o
ambos a la vez. Si consideramos el cuerpo como una partícula (punto material), el único
movimiento es el de traslación.
NATURALEZA DE LAS FUERZAS:
FUERZA GRAVITACIONAL: Es la atracción que ejercen entre sí dos cuerpos, a causa de sus
masas.
FUERZA ELECTROMAGNÉTICA: Es la producida por un cuerpo cargado eléctricamente, ya sea
que esté en reposo o en movimiento. Si está en reposo, sólo se genera una fuerza eléctrica; si
el cuerpo cargado se mueve, además de la fuerza eléctrica, se genera una fuerza magnética.
FUERZA NUCLEAR FUERTE: Es la responsable de mantener unidos los protones y neutrones en
el núcleo atómico. No obedece a ninguna ley conocida. Se anula cuando la distancia entre los
cuerpos es mayor a 1015 m .
FUERZA NUCLEAR DÉBIL: También se origina a nivel nuclear, tampoco obedece a una ley
establecida y se encuentra en el fenómeno físico de la radiación.
TIPOS DE FUERZA:

PESO: Es la fuerza con la tierra atrae a todos los cuerpos. Está dirigida hacia el centro
del planeta. Para un observador en la superficie de la Tierra el peso es una fuerza
vertical dirigida hacia abajo (perpendicular a la horizontal)
El valor del peso de un cuerpo es:
Peso  m  g
Donde:
m = masa del cuerpo
g  aceleración de la gravedad
mg
mg
mg
La masa m de un cuerpo es la cantidad de materia que lo forma, la cual es constante y no
presenta variación alguna de una lugar a otro.
La aceleración de la gravedad g no es la misma en todos los lugares, en los polos (por el
achatamiento del planeta) es un poco mayor.
NO se debe confundir masa con peso, porque la masa es una cantidad escalar y el peso es
vectorial.

NORMAL: Es una fuerza que se genera cuando dos cuerpos están en contacto. Tiene
una dirección perpendicular a las superficies en contacto.
N
N
N
N

FUERZA DE ROZAMIENTO: Se genera cuando dos cuerpos están en contacto y el uno
tiende a moverse o se mueve con relación al otro. Tiene una dirección tangente a las
superficies en contacto y su sentido sobre cada cuerpo es el opuesto al movimiento
relativo o su tendencia en relación con el otro. Se origina básicamente debido a las
rugosidades superficiales de los cuerpos en contacto. Puede ser estática o cinética.
FUERZA DE ROZAMIENTO ESTÁTICA  fre  : La fuerza se genera si un cuerpo tiende a
moverse sobre otro y su valor es igual al de la fuerza que ocasiona esta tendencia,
pero en sentido opuesto. Es una fuerza variable, pero debe tener un valor máximo,
luego de lo cual definitivamente el cuerpo se mueve en relación con el otro.
El valor de la fuerza de rozamiento estática máxima es:
fre  e  N
Donde:
 e  Coeficiente de rozamiento estático
N = Fuerza normal entre los cuerpos en contacto
0   fre   e  N
FUERZA DE ROZAMIENTO CINÉTICA  frC  : Es la que se genera cuando el cuerpo se
mueve con relación a otro, estando los dos en contacto. Tiene un valor constante
dentro de cierto rango de velocidades.
frc máx  c  N
Donde:
 c  Coeficiente de rozamiento cinético
N = Fuerza normal entre los cuerpos en contacto
Realmente  e es ligeramente mayor que  c .
En la práctica algunos materiales tienen ambos coeficientes de rozamiento
aproximadamente iguales; en estos casos se considera que  es único.

FUERZA ELÁSTICA: Un cuerpo se denomina elástico cuando bajo la acción de fuerzas,
dentro de ciertos límites, se deforma, pero al retirar el agente de deformación, el
cuerpo regresa a sus condiciones iniciales de forma y tamaño. La fuerza que lleva a
restituir al cuerpo sus condiciones iniciales (naturales), se denomina fuerza elástica, la
cual directamente proporcional a la deformación. La fuerza elástica y la deformación
tienen sentidos opuestos.
Fe  k  x
Donde:
Fe = Fuerza de recuperación elástica
K = constante del resorte
X = deformación ( x = Lf – Lo )
El signo menos indica que la fuerza de recuperación tiene sentido opuesto al de la
deformación.

TENSIÓN DE UNA CUERDA: La cuerda es un elemento flexible que sirve para transmitir
la acción de una fuerza aplicada. En condiciones ideales la fuerza transmitida es la
misma en cualquier sección de la cuerda, o sea que, la fuerza no se pierde.
T
F
A
B
La aplicación de una fuerza F al extremo B de la cuerda, determina que en el punto A la cuerda
transmita una fuerza (tensión a la pared).
Las cuerdas siempre transmiten fuerzas de tensión (tracción) sobre el cuerpo al cual están
unidas.