CINEMATICACINEMATICA
Dr. Manuel Chiriboga M.Sc.Dr. Manuel Chiriboga M.Sc.
20082008
DEFINICIONESDEFINICIONES
MovimientoMovimiento
El acto o proceso de cambiar en espacio y tiempo El acto o proceso de cambiar en espacio y tiempo
de lugar o posición, volumen, o forma de un de lugar o posición, volumen, o forma de un
cuerpo o segmentos de éste u objeto (sistema) cuerpo o segmentos de éste u objeto (sistema)
con respecto a algún marco de referencia. con respecto a algún marco de referencia.
Movimiento relativoMovimiento relativo
La relación del movimiento al objeto o punto La relación del movimiento al objeto o punto
específico de referencia específico de referencia
Ejemplo: un pasajero se encuentra en reposo Ejemplo: un pasajero se encuentra en reposo
relativo al avión en que se encuentra, pero en relativo al avión en que se encuentra, pero en
movimiento relativo a la tierra movimiento relativo a la tierra
DEFINICIONESDEFINICIONES
CinemáticaCinemática
Descripción geométrica (analítica y matemática) Descripción geométrica (analítica y matemática)
del movimiento de los cuerpos u objetos en el del movimiento de los cuerpos u objetos en el
espacio, sin considerar las fuerzas balanceadas o espacio, sin considerar las fuerzas balanceadas o
desbalanceadas que causan el movimiento en un desbalanceadas que causan el movimiento en un
sistema, con el fin de establecer el tipo, dirección sistema, con el fin de establecer el tipo, dirección
y cantidad de movimiento. y cantidad de movimiento.
Cinemática linealCinemática lineal
Descripción del movimiento que se realiza en una Descripción del movimiento que se realiza en una
línea recta línea recta
DEFINICIONESDEFINICIONES
Cinemática angularCinemática angular
Descripción del movimiento que se lleva a cabo Descripción del movimiento que se lleva a cabo
alrededor de un punto fijo (el eje o centro de alrededor de un punto fijo (el eje o centro de
giro/rotación que mantiene su posición en el giro/rotación que mantiene su posición en el
interior o exterior del cuerpo) interior o exterior del cuerpo)
SistemaSistema
Un cuerpo o grupo de cuerpos u objetos bajo los Un cuerpo o grupo de cuerpos u objetos bajo los
cuales se examinará el movimiento cuales se examinará el movimiento
Ejemplo: un brazo, todo el cuerpo, una bola, etc. Ejemplo: un brazo, todo el cuerpo, una bola, etc.
DEFINICIONESDEFINICIONES
Marco de referenciaMarco de referencia
Lugar específico donde se lleva a cabo el Lugar específico donde se lleva a cabo el
movimiento, el cual puede ser estático (ej., un movimiento, el cual puede ser estático (ej., un
punto de referencia en el ambiente) o móvil (ej., punto de referencia en el ambiente) o móvil (ej.,
en un corredor puede ser un segmento adyacente en un corredor puede ser un segmento adyacente
al estudiado, la línea media del cuerpo, un punto al estudiado, la línea media del cuerpo, un punto
en la cabeza, entre otros). en la cabeza, entre otros).
Determina si un cuerpo esta en reposo o en Determina si un cuerpo esta en reposo o en
movimiento. movimiento.
Causas del movimientoCausas del movimiento
La magnitud de la fuerza relativa a la magnitud de La magnitud de la fuerza relativa a la magnitud de
la resistencia. la resistencia.
DEFINICIONESDEFINICIONES
Características cinemáticasCaracterísticas cinemáticas
Son las particularidades espaciales, Son las particularidades espaciales,
temporales y espacio – temporales que los temporales y espacio – temporales que los
distinguendistinguen
Ayudan a determinar la geometría o forma Ayudan a determinar la geometría o forma
espacial de los movimientos y sus espacial de los movimientos y sus
variaciones en el tiempo o caráctervariaciones en el tiempo o carácter
CARACTERISTICAS ESPACIALESCARACTERISTICAS ESPACIALES
Determinan la forma espacial de los movimientos Determinan la forma espacial de los movimientos
del hombredel hombre
Es la medida espacial de la situación de un punto Es la medida espacial de la situación de un punto
respecto a un sistema de referencia.respecto a un sistema de referencia.
Se distinguen:Se distinguen:
–La posición inicialLa posición inicial
–La posición finalLa posición final
La posición a partir de la cual el movimiento La posición a partir de la cual el movimiento
comienza, y aquella con la cual finalizacomienza, y aquella con la cual finaliza
Posiciones intermedias instantáneas.Posiciones intermedias instantáneas.
CARACTERISTICAS ESPACIALESCARACTERISTICAS ESPACIALES
Cuando un punto se mueve de una posición Cuando un punto se mueve de una posición
a otra se presenta a otra se presenta desplazamiento.desplazamiento.
La distancia en línea recta entre esos dos La distancia en línea recta entre esos dos
puntos es la puntos es la magnitud del desplazamientomagnitud del desplazamiento
El desplazamiento es una cantidad El desplazamiento es una cantidad
vectorial, la distancia es una cantidad vectorial, la distancia es una cantidad
escalar.escalar.
CARACTERISTICAS ESPACIALESCARACTERISTICAS ESPACIALES
Unidades de referencia de la distanciaUnidades de referencia de la distancia
Unidad lineal: el metro
–En algunos países:
–1 pulgada = 2,54 cm1 pie = 30,48 cm
–1 yarda = 91,44 cm = 3 pies = 36 pulgadas
–1 m = 1,094 yardas = 3,28 pies = 39,4 pulgadas
Unidades angulares
–Grados, minutos y segundos en la medición directa de los ángulos
–Circunferencia = 360º ; un grado = 60’; un minuto = 60”
–Las vueltas durante la determinación de los giros
–Un giro = 360º; medio giro = 180º, cuarto de giro = 90º
–El radian es el ángulo entre 2 radios del círculo que cortan en la
circunferencia de un arco, cuya longitud es igual al radio
–1 rd = 57º 17’ 44,8”; 1º = 0,01745 rd
CARACTERISTICAS ESPACIALESCARACTERISTICAS ESPACIALES
Origen y unidades de referencia del tiempoOrigen y unidades de referencia del tiempo
En condiciones normales el origen para el cálculo En condiciones normales el origen para el cálculo
del tiempo es la medianoche y el mediodíadel tiempo es la medianoche y el mediodía
En el transporte y en telecomunicaciones se En el transporte y en telecomunicaciones se
emplea el origen astronómico que es la emplea el origen astronómico que es la
medianochemedianoche
En el deporte puede ser el astronómico o el de En el deporte puede ser el astronómico o el de
arbitraje (cronómetros en cero)arbitraje (cronómetros en cero)
CARACTERISTICAS ESPACIALESCARACTERISTICAS ESPACIALES
La unidad de referencia del tiempo en La unidad de referencia del tiempo en
biomecánica es el segundo = 1/60 de minuto o biomecánica es el segundo = 1/60 de minuto o
1/3600 de hora1/3600 de hora
En el deporte se registran también las décimas y En el deporte se registran también las décimas y
centésimas de segundocentésimas de segundo
En investigaciones biomecánicas se utiliza En investigaciones biomecánicas se utiliza
también las milésimastambién las milésimas
El transcurso del tiempo se analiza partiendo del El transcurso del tiempo se analiza partiendo del
pasado y hacia el futuro, en el análisis del pasado y hacia el futuro, en el análisis del
movimiento es conveniente hacer el cálculo en movimiento es conveniente hacer el cálculo en
sentido contrariosentido contrario
CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS
TEMPORALESTEMPORALES
INSTANTEINSTANTE
Es la medida temporal de la situación del Es la medida temporal de la situación del
punto, del cuerpo y del sistema al punto, del cuerpo y del sistema al
comienzo, en el transcurso y al final del comienzo, en el transcurso y al final del
movimiento.movimiento.
Se determina por el intervalo de tiempo Se determina por el intervalo de tiempo
transcurrido desde el comienzo de transcurrido desde el comienzo de
referencia hasta él.referencia hasta él.
CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS
TEMPORALESTEMPORALES
DURACION DEL MOVIMIENTODURACION DEL MOVIMIENTO
Es su medida temporalEs su medida temporal
Se mide por la diferencia entre los instantes final e Se mide por la diferencia entre los instantes final e
inicial del movimiento, en un sistema de referencia inicial del movimiento, en un sistema de referencia
invariable.invariable.
∆∆tt = t fin – t inc = t fin – t inc
La magnitud obtenida caracteriza a la duración del La magnitud obtenida caracteriza a la duración del
movimiento.movimiento.
El instante no tiene duración, sirve de límite de El instante no tiene duración, sirve de límite de
dos intervalos de tiempo limítrofes.dos intervalos de tiempo limítrofes.
CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS
TEMPORALESTEMPORALES
TEMPOTEMPO
Es la medida temporal de la repetición de Es la medida temporal de la repetición de
los movimientoslos movimientos
Se mide por la cantidad de movimientos Se mide por la cantidad de movimientos
que se repiten en la unidad de tiempoque se repiten en la unidad de tiempo
N = 1/N = 1/∆∆tt
Es una magnitud inversa a la duración de Es una magnitud inversa a la duración de
los movimientoslos movimientos
CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS
TEMPORALESTEMPORALES
RITMORITMO
Es la medida temporal de la correlación Es la medida temporal de la correlación
entre las partes de los movimientosentre las partes de los movimientos
Se determina por la relación entre los Se determina por la relación entre los
intervalos de tiempo empleados para las intervalos de tiempo empleados para las
correspondientes partes del movimientocorrespondientes partes del movimiento
R = R = ∆∆t 2-1: t 2-1: ∆∆t3-2: t3-2: ∆∆t4-3: etc.t4-3: etc.
CARACTERISTICAS ESPACIO - CARACTERISTICAS ESPACIO -
TEMPORALESTEMPORALES
Determinan la variación de la situación y del movimiento Determinan la variación de la situación y del movimiento
del hombre en el tiempodel hombre en el tiempo
VELOCIDADVELOCIDAD
La velocidad del punto es la medida espacio temporal del La velocidad del punto es la medida espacio temporal del
movimientomovimiento
No hay velocidad del movimiento, ya que la velocidad la No hay velocidad del movimiento, ya que la velocidad la
posee el punto o el cuerpo más no el movimientoposee el punto o el cuerpo más no el movimiento
Determina la rapidez de variación de la situación del punto Determina la rapidez de variación de la situación del punto
en el espacio en el transcurso del tiempoen el espacio en el transcurso del tiempo
Se mide por la relación entre el desplazamiento y el Se mide por la relación entre el desplazamiento y el
tiempo.tiempo.
CARACTERISTICAS ESPACIO - CARACTERISTICAS ESPACIO -
TEMPORALESTEMPORALES
Es la cantidad de tiempo que se necesita para mover el Es la cantidad de tiempo que se necesita para mover el
cuerpo de la posición inicial a la posición finalcuerpo de la posición inicial a la posición final
El desplazamiento multiplicado por la unidad de tiempo El desplazamiento multiplicado por la unidad de tiempo
nos da el grado de desplazamiento o nos da el grado de desplazamiento o velocidad.velocidad.
Rapidez Rapidez es la distancia por unidad de tiempo. es la distancia por unidad de tiempo.
Velocidad es una cantidad vectorial, rapidez es cantidad Velocidad es una cantidad vectorial, rapidez es cantidad
escalarescalar
V = V = ∆∆s/s/∆∆t = desplazamiento / tiempo = s2 – s1 / t2 – t1t = desplazamiento / tiempo = s2 – s1 / t2 – t1
S = vtS = vt
CARACTERISTICAS ESPACIO - CARACTERISTICAS ESPACIO -
TEMPORALESTEMPORALES
VELOCIDAD INSTANTANEAVELOCIDAD INSTANTANEA
Es la medida de la rapidez de variación de Es la medida de la rapidez de variación de
la situación del punto, en un instante dadola situación del punto, en un instante dado
VELOCIDAD ANGULARVELOCIDAD ANGULAR
Rapidez de variación de la posición del Rapidez de variación de la posición del
cuerpo, en el movimiento de rotación.cuerpo, en el movimiento de rotación.
ωω = v / r; v = = v / r; v = ωωrr
CARACTERISTICAS ESPACIO - CARACTERISTICAS ESPACIO -
TEMPORALESTEMPORALES
ACELERACIONACELERACION
Caracteriza la rapidez y el sentido de variación de Caracteriza la rapidez y el sentido de variación de
la velocidad en un instante dadola velocidad en un instante dado
La magnitud y la dirección de la velocidad pueden La magnitud y la dirección de la velocidad pueden
aumentar o disminuir en relación con su línea de aumentar o disminuir en relación con su línea de
desplazamientodesplazamiento
Esto se conoce como aceleración y Esto se conoce como aceleración y
desaceleracióndesaceleración
La desaceleración es esencialmente una La desaceleración es esencialmente una
aceleración negativa, matemáticamente entonces aceleración negativa, matemáticamente entonces
es una aceleración.es una aceleración.
ACELERACIONACELERACION
Se presenta cuando hay un cambio en la velocidad Se presenta cuando hay un cambio en la velocidad
durante un cierto lapsodurante un cierto lapso
Es el grado de variación de la velocidadEs el grado de variación de la velocidad
Aceleración promedioAceleración promedio es la variación en la velocidad desde es la variación en la velocidad desde
los valores inicial al final dividida entre el tiempo los valores inicial al final dividida entre el tiempo
transcurrido para que ocurriera el cambiotranscurrido para que ocurriera el cambio
a = vf – vi / tf – ti = v/ta = vf – vi / tf – ti = v/t
Si vf es mayor que vi se dice que el objeto está acelerado, Si vf es mayor que vi se dice que el objeto está acelerado,
o que tiene aceleración positiva.o que tiene aceleración positiva.
Si vf es menor que vi, se dSi vf es menor que vi, se dice que el objeto está ice que el objeto está
desacelerado, o que tiene aceleración negativa.desacelerado, o que tiene aceleración negativa.
ACELERACIONACELERACION
Aceleración positiva, que tiene igual sentido que la Aceleración positiva, que tiene igual sentido que la
velocidad, la velocidad se incrementavelocidad, la velocidad se incrementa
Aceleración negativa, que tiene un sentido contrario al Aceleración negativa, que tiene un sentido contrario al
sentido de la velocidad, la velocidad decrecesentido de la velocidad, la velocidad decrece
Aceleración normal, su dirección es perpendicular a la Aceleración normal, su dirección es perpendicular a la
dirección de la velocidad (movimiento curvilineo)dirección de la velocidad (movimiento curvilineo)
Aceleración lineal del cuerpo es igual a la aceleración de Aceleración lineal del cuerpo es igual a la aceleración de
cualquiera de sus puntoscualquiera de sus puntos
Aceleraciones tangenciales, durante el movimiento de Aceleraciones tangenciales, durante el movimiento de
rotación, las aceleraciones positivas o negativas, dirigidas rotación, las aceleraciones positivas o negativas, dirigidas
tangencialmentetangencialmente
Aceleraciones radiales o normales, las que están dirigidas Aceleraciones radiales o normales, las que están dirigidas
por el radio.por el radio.
ACELERACIONACELERACION
La suma vectorial de las aceleraciones La suma vectorial de las aceleraciones
normal y tangencial determina la normal y tangencial determina la
aceleración totalaceleración total
Aceleración angular es la medida de la Aceleración angular es la medida de la
variación de la velocidad del movimiento de variación de la velocidad del movimiento de
rotación del cuerpo, en un instante dadorotación del cuerpo, en un instante dado
Puede ser positiva cuando aumenta la Puede ser positiva cuando aumenta la
rotación o negativa cuando retarda la rotación o negativa cuando retarda la
rotaciónrotación
CARACTERISTICAS DINAMICASCARACTERISTICAS DINAMICAS
Ponen de manifiesto las causas de las variaciones Ponen de manifiesto las causas de las variaciones
de los movimientos y su mecanismo.de los movimientos y su mecanismo.
Son las particularidades que distinguen sus Son las particularidades que distinguen sus
cadenas biocinemáticas, de los cuerpos externos, cadenas biocinemáticas, de los cuerpos externos,
en sus interacciones de reposo y movimiento.en sus interacciones de reposo y movimiento.
Son:Son:
–Características inercialesCaracterísticas inerciales
–Características de fuerza.Características de fuerza.
CARACTERISTICAS INERCIALESCARACTERISTICAS INERCIALES
INERCIAINERCIA
Es la propiedad de los cuerpos físicos que Es la propiedad de los cuerpos físicos que
se pone de manifiesto en la conservación se pone de manifiesto en la conservación
del movimiento, así como también en la del movimiento, así como también en la
variación de este bajo la acción de fuerzasvariación de este bajo la acción de fuerzas
Inercia = inactividad, inacciónInercia = inactividad, inacción
Se aplica la primera ley de NewtonSe aplica la primera ley de Newton
CARACTERISTICAS INERCIALESCARACTERISTICAS INERCIALES
Primera ley de Newton: Primera ley de Newton:
““Todo cuerpo conservará su estado de Todo cuerpo conservará su estado de
reposo o de movimiento rectilíneo y reposo o de movimiento rectilíneo y
uniforme mientras fuerzas externas uniforme mientras fuerzas externas
aplicadas a él no le hagan variar ese aplicadas a él no le hagan variar ese
estado”estado”
En otras palabras, cualquier cuerpo En otras palabras, cualquier cuerpo
conservará su velocidad mientras no exista conservará su velocidad mientras no exista
una fuerza que lo obligue a variarlauna fuerza que lo obligue a variarla
CARACTERISTICAS INERCIALESCARACTERISTICAS INERCIALES
La inercia es la propiedad de los cuerpos físicos La inercia es la propiedad de los cuerpos físicos
que se pone de manifiesto en la variación gradual que se pone de manifiesto en la variación gradual
de la velocidad en el transcurso del tiempo bajo la de la velocidad en el transcurso del tiempo bajo la
acción de las fuerzas.acción de las fuerzas.
En las condiciones reales es posible mantener En las condiciones reales es posible mantener
invariable la velocidad (como si el movimiento se invariable la velocidad (como si el movimiento se
realizara por inercia) sólo cuando todas las realizara por inercia) sólo cuando todas las
fuerzas externas aplicadas al cuerpo se equilibren fuerzas externas aplicadas al cuerpo se equilibren
entre sí. entre sí.
En los restantes casos, las fuerzas externas no En los restantes casos, las fuerzas externas no
equilibradas hacen variar la velocidad del cuerpo equilibradas hacen variar la velocidad del cuerpo
en correspondencia con la medida de su inerciaen correspondencia con la medida de su inercia
CARACTERISTICAS INERCIALESCARACTERISTICAS INERCIALES
Masa del cuerpoMasa del cuerpo
Es la medida de la inercia del cuerpo en el Es la medida de la inercia del cuerpo en el
movimiento de traslación. movimiento de traslación.
Se mide por la relación entre la magnitud de Se mide por la relación entre la magnitud de
la fuerza aplicada y la aceleración la fuerza aplicada y la aceleración
provocada por ella:provocada por ella:
donde
m es la masa,
F es la fuerza,
a es la aceleración
CARACTERISTICAS INERCIALESCARACTERISTICAS INERCIALES
La medición de la masa del cuerpo se basa en la La medición de la masa del cuerpo se basa en la
segunda ley de Newton: segunda ley de Newton:
““La variación del movimiento es directamente La variación del movimiento es directamente
proporcional a la fuerza actuante desde fuera y se proporcional a la fuerza actuante desde fuera y se
produce en el sentido en que está aplicada esta produce en el sentido en que está aplicada esta
fuerza”.fuerza”.
La masa del cuerpo depende de la cantidad de La masa del cuerpo depende de la cantidad de
sustancia corporal y caracteriza su propiedad: sustancia corporal y caracteriza su propiedad:
cómo la fuerza aplicada puede hacer variar su cómo la fuerza aplicada puede hacer variar su
movimiento. movimiento.
CARACTERISTICAS INERCIALESCARACTERISTICAS INERCIALES
Una misma fuerza provocará una mayor Una misma fuerza provocará una mayor
aceleración en un cuerpo con menor masa, aceleración en un cuerpo con menor masa,
que en un cuerpo con mayor masa*.que en un cuerpo con mayor masa*.
* La masa medida de esta forma se * La masa medida de esta forma se
denomina inercial; la medida mediante denomina inercial; la medida mediante
pesaje se denomina gravitatoria. Son pesaje se denomina gravitatoria. Son
cuantitativamente iguales y se diferencian cuantitativamente iguales y se diferencian
solo por las formas en que han sido solo por las formas en que han sido
determinadas.determinadas.
CARACTERISTICAS INERCIALESCARACTERISTICAS INERCIALES
En un cuerpo absolutamente rígido existen En un cuerpo absolutamente rígido existen
tres puntos, cuyas situaciones coinciden: tres puntos, cuyas situaciones coinciden:
el centro de masael centro de masa
el centro de inercia el centro de inercia
el centro de gravedad el centro de gravedad
CARACTERISTICAS INERCIALESCARACTERISTICAS INERCIALES
Momento de inercia del cuerpoMomento de inercia del cuerpo
Es la medida de la inercia del cuerpo en el Es la medida de la inercia del cuerpo en el
movimiento de rotación. movimiento de rotación.
El momento de inercia del cuerpo respecto El momento de inercia del cuerpo respecto
al eje es igual a la suma de los productos al eje es igual a la suma de los productos
de las masas de todos los puntos de las masas de todos los puntos
materiales del cuerpo por los cuadrados de materiales del cuerpo por los cuadrados de
sus distancias hasta el eje dado:sus distancias hasta el eje dado:
CARACTERISTICAS INERCIALESCARACTERISTICAS INERCIALES
El radio de inercia del cuerpo es la medida El radio de inercia del cuerpo es la medida
comparativa de la inercia del cuerpo comparativa de la inercia del cuerpo
respecto a sus diferentes ejes. respecto a sus diferentes ejes.
Se mide por la raíz cuadrada de la relación Se mide por la raíz cuadrada de la relación
entre el momento de inercia (respecto al eje entre el momento de inercia (respecto al eje
dado) y la masa del cuerpodado) y la masa del cuerpo
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
El movimiento del cuerpo puede producirse tanto El movimiento del cuerpo puede producirse tanto
bajo la acción de una fuerza motriz aplicada a él, bajo la acción de una fuerza motriz aplicada a él,
como cuando no existe esa (por inercia), cuando como cuando no existe esa (por inercia), cuando
está aplicada sólo una fuerza de frenaje. está aplicada sólo una fuerza de frenaje.
No siempre están aplicadas las fuerzas motrices; No siempre están aplicadas las fuerzas motrices;
pero no existen movimientos sin fuerzas de pero no existen movimientos sin fuerzas de
frenaje.frenaje.
La variación de los movimientos se produce bajo La variación de los movimientos se produce bajo
la acción de fuerzasla acción de fuerzas
En esto consiste el sentido de la segunda parte de En esto consiste el sentido de la segunda parte de
la primera ley de Newton; donde se habla de la la primera ley de Newton; donde se habla de la
variación de los movimientos bajo la acción de las variación de los movimientos bajo la acción de las
fuerzas aplicadasfuerzas aplicadas..
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
En otras palabras, la fuerza no es la En otras palabras, la fuerza no es la
causa del movimiento, sino la causa de causa del movimiento, sino la causa de
la variación del movimiento la variación del movimiento
Las características de fuerza ponen en Las características de fuerza ponen en
claro la relación que existe entre la claro la relación que existe entre la
acción de una fuerza y la variación de acción de una fuerza y la variación de
los movimientos los movimientos
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
La fuerza es la medida de la acción La fuerza es la medida de la acción
mecánica de un cuerpo sobre otromecánica de un cuerpo sobre otro
Numéricamente está determinada por el Numéricamente está determinada por el
producto de la masa del cuerpo por su producto de la masa del cuerpo por su
aceleración, provocada por esta fuerza:aceleración, provocada por esta fuerza:
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
La medición de la fuerza, de la misma forma que La medición de la fuerza, de la misma forma que
la de la masa, está basada en la segunda ley de la de la masa, está basada en la segunda ley de
Newton. Newton.
Una fuerza, aplicada a un cuerpo dado, provoca Una fuerza, aplicada a un cuerpo dado, provoca
su aceleración. su aceleración.
La fuente de la fuerza es otro cuerpo; por La fuente de la fuerza es otro cuerpo; por
consiguiente, interactúan dos cuerpos.consiguiente, interactúan dos cuerpos.
De esta forma, existe la De esta forma, existe la acciónacción del segundo del segundo
cuerpo sobre el primero, y la cuerpo sobre el primero, y la reacciónreacción del primer del primer
cuerpo aplicada sobre el segundo cuerpo aplicada sobre el segundo
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
Como la acción y la reacción están aplicadas a diferentes Como la acción y la reacción están aplicadas a diferentes
cuerpos, no se les puede componer, o sea, sustituir por cuerpos, no se les puede componer, o sea, sustituir por
una resultanteuna resultante
Según la tercera ley de Newton – “Según la tercera ley de Newton – “Para cada acción Para cada acción
siempre existe una reacción de igual magnitud, pero en siempre existe una reacción de igual magnitud, pero en
sentido contrario”sentido contrario”
Las acciones de dos cuerpos uno sobre el otro, siempre Las acciones de dos cuerpos uno sobre el otro, siempre
son iguales y opuestas por su sentidoson iguales y opuestas por su sentido
Esta ley es válida sólo para los sistemas inerciales de Esta ley es válida sólo para los sistemas inerciales de
referenciareferencia
Cuando se utilizan sistemas no inerciales de referencia, Cuando se utilizan sistemas no inerciales de referencia,
además de la interacción de los cuerpos se tiene en además de la interacción de los cuerpos se tiene en
cuenta también las fuerzas cuenta también las fuerzas ficticiasficticias de inercia de inercia
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
CLASIFICACIONCLASIFICACION
De acuerdo a la acción dinámica De acuerdo a la acción dinámica
Fuerza motrizFuerza motriz
–Fuerza que coincide con el sentido del movimiento, o Fuerza que coincide con el sentido del movimiento, o
que forma ángulo agudo con esteque forma ángulo agudo con este
–Puede realizar trabajo positivo (aumentar la energía del Puede realizar trabajo positivo (aumentar la energía del
cuerpo)cuerpo)
Fuerza de frenajeFuerza de frenaje
–Está dirigida en sentido contrario al sentido del Está dirigida en sentido contrario al sentido del
movimiento (opuesta), o forma ángulo obtuso con estemovimiento (opuesta), o forma ángulo obtuso con este
–Puede realizar un trabajo negativo (disminuir la energía Puede realizar un trabajo negativo (disminuir la energía
del cuerpo)del cuerpo)
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
Fuerza aceleratrizFuerza aceleratriz
–Es el exceso de la fuerza motriz, en comparación con la Es el exceso de la fuerza motriz, en comparación con la
fuerza de frenajefuerza de frenaje
–Provoca la aceleración del cuerpo de masa de acuerdo Provoca la aceleración del cuerpo de masa de acuerdo
con la segunda ley de Newton Face= macon la segunda ley de Newton Face= ma
Fuerza retardatrizFuerza retardatriz
–La fuerza de frenaje es mayor que la fuerza motrizLa fuerza de frenaje es mayor que la fuerza motriz
–Es el exceso de la fuerza de frenajeEs el exceso de la fuerza de frenaje
–Disminuye la velocidadDisminuye la velocidad
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
Fuerza desviadoraFuerza desviadora
–Es la fuerza dirigida perpendicularmente a la Es la fuerza dirigida perpendicularmente a la
dirección del movimientodirección del movimiento
Fuerza de retornoFuerza de retorno
–Es la fuerza en sentido contrario a la fuerza Es la fuerza en sentido contrario a la fuerza
desviadoradesviadora
Fuerza de giroFuerza de giro
–Es el exceso de la fuerza desviadora sobre la Es el exceso de la fuerza desviadora sobre la
fuerza de retornofuerza de retorno
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
CLASIFICACION por índices generalesCLASIFICACION por índices generales
1.1.Por la forma de interacción de los Por la forma de interacción de los
cuerpos:cuerpos:
Fuerzas a distanciaFuerzas a distancia
–Fuerzas de gravedadFuerzas de gravedad
Fuerzas en contactoFuerzas en contacto
–Fuerzas elásticasFuerzas elásticas
–Fuerzas de fricciónFuerzas de fricción
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
2. Por la influencia que ejercen sobre los 2. Por la influencia que ejercen sobre los
movimientos:movimientos:
Fuerzas activas o aplicadasFuerzas activas o aplicadas
Fuerzas en reacciones de ligaduraFuerzas en reacciones de ligadura
3. Por la fuente de las fuerzas:3. Por la fuente de las fuerzas:
Fuerzas externas o cargasFuerzas externas o cargas
Fuerzas internas o tensionesFuerzas internas o tensiones
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
4. Por la forma de aplicación:4. Por la forma de aplicación:
Fuerzas concentradasFuerzas concentradas
Fuerzas distribuidasFuerzas distribuidas
–SuperficialesSuperficiales
–De volumenDe volumen
5. Por su carácter:5. Por su carácter:
Fuerzas constantesFuerzas constantes
Fuerzas variablesFuerzas variables
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
En los movimientos del hombre como sistemas de En los movimientos del hombre como sistemas de
cuerpos, donde todos los movimientos de las cuerpos, donde todos los movimientos de las
partes del cuerpo son de rotación, la variación de partes del cuerpo son de rotación, la variación de
movimiento de rotación no depende de la fuerza, movimiento de rotación no depende de la fuerza,
sino del momento de la fuerzasino del momento de la fuerza
Momento de una fuerza es la medida de la acción Momento de una fuerza es la medida de la acción
de rotación de una fuerza sobre un cuerpo de rotación de una fuerza sobre un cuerpo
Se determina por el producto del módulo de la Se determina por el producto del módulo de la
fuerza por su brazo*fuerza por su brazo*
* el brazo de una fuerza es la menor distancia entre el centro del momento respecto al * el brazo de una fuerza es la menor distancia entre el centro del momento respecto al
cual se toma el momento de la fuerza, y la línea de acción de la fuerza cual se toma el momento de la fuerza, y la línea de acción de la fuerza
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
Se determina por el producto del módulo de Se determina por el producto del módulo de
la fuerza por su brazo*la fuerza por su brazo*
* el brazo de una fuerza es la menor distancia entre el centro del momento * el brazo de una fuerza es la menor distancia entre el centro del momento
respecto al cual se toma el momento de la fuerza, y la línea de acción de la respecto al cual se toma el momento de la fuerza, y la línea de acción de la
fuerza fuerza
CARACTERISTICAS DE FUERZACARACTERISTICAS DE FUERZA
El momento de una fuerza se considera El momento de una fuerza se considera
positivo cuando la fuerza provoca el giro del positivo cuando la fuerza provoca el giro del
cuerpo en el sentido inverso de las cuerpo en el sentido inverso de las
manecillas del reloj, y negativo cuando el manecillas del reloj, y negativo cuando el
giro del cuerpo es en el sentido de la giro del cuerpo es en el sentido de la
marcha de las manecillas del reloj (desde el marcha de las manecillas del reloj (desde el
punto de vista del observador)punto de vista del observador)