Dinámica de Traslación

Breve introducción de la dinámica de traslación

2. C A P Í T U L O I
D i n á m i c a d e T r a s l a c i ó n
1.1.-DINÁMICA.
1.1.1.-DEFINICIÓN:
La dinámica es una parte de la Mecánica que
analiza las relaciones entre movimientos y las
causas que los producen, teniendo presente
parámetros como: trayectoria, masa, forma del
cuerpo y medio en el que se desarrolla el
fenómeno, entre otros 

3. estudia


se fundamenta en

que son


aplicadas a

en en
donde con donde




Ley de la
Inercia
Ley de la
Aceleración
Ley de Acción
y Reacción
Sistemas de
Fuerzas
Problemas
Planteados
Autoevaluación
Relaciones entre
movimientos y
causas que los producen
Ensayos
Experimentales
LAS LEYES DE
NEWTON
equilibrio desequilibrio
0F
i
ni
li

=å
=
= 0F
i
ni
li

¹å
=
=
DINÁMICA DE TRASLACIÓN

4. como
ALGUNOS TIPOS DE FUERZAS
Peso Normal Elástica De TensiónFricción o
Rozamiento
Fuerza con que
la Tierra atrae
a todos los
cuerpos
Fuerza que se
genera al
contacto entre
dos cuerpos
Fuerza que
restituye al
cuerpo a sus
condiciones
iniciales como
los resortes.
Fuerza
presentada en
hilos, cables o
cuerdas, con el
cuerpo al que
están unidos.
Fuerza que se
desarrolla entre las
superficies de
contacto
P = m.g
NROZ F.F m=
x.kF
e D=
Hacia abajo
perpendicular a
la horizontal
Perpendicular a
las superficie de
contacto
De sentido
opuesto a la
deformación
En sentido
opuesto al
movimiento
relativo

5. 1.2.-LEYES DE ISAAC NEWTON .
1.2.1.- LEY DE LA INERCIA:
“Todo cuerpo permanece en su estado de reposo
o de movimiento rectilíneo uniforme mientras
otros cuerpos no actúen sobre él y lo obliguen
a cambiar de estado” 
Fig. 1
Interpretando el enunciado podemos decir lo
siguiente: Toda porción material que se
encuentre en reposo o en movimiento uniforme,
tiende a seguir en su estado de reposo o de
movimiento uniforme si no actúan sobre ella
otras porciones materiales.

6. La realidad hace posible demostrar plenamente
ésta Ley en forma experimental, porque el
medio que nos rodea contiene muchísimos
cuerpos y no es posible aislar la materia
totalmente.
Teóricamente se cumpliría colocando el cuerpo
en un SISTEMA DE REFERENCIA INERCIAL , por
ejemplo el Sistema Heliocéntrico con el origen
de coordenadas en el sol y los ejes dirigidos
hacia ciertas estrellas. 
A manera de ejemplos podemos citar los
siguientes:
 Un pasajero viaja dentro de un auto
desplazándose con Movimiento Rectilíneo
Uniforme, repentinamente frena el auto, el
pasajero se moverá hacia adelante, porque
pretende conservar su estado inicial de M.R.U.

7.  Un auto al tomar una curva, tiende a moverse
en la dirección que estaba antes.
______________________________________________
 Estado de reposo e inerte.
 Una persona está sobre una mesa, intempes-
tivamente damos un halón a la mesa, la
persona trata de estar en la posición que se
encontraba y se desequilibra.
1.2.2.-LEY DE LA ACELERACIÓN (fuerza
y masa).
“La variación del movimiento es proporcional
a la fuerza aplicada y su dirección es la
misma que la fuerza que actúa” 
En este principio se introduce un nuevo
concepto: FUERZA, que se produce debido a la
acción de unos cuerpos sobre otros, para
cambiar el movimiento. La variación del
movimiento respecto al tiempo es la magnitud
física que se le ha denominado ACELERACIÓN,
es una magnitud vectorial porque posee norma,
dirección y sentido. Luego, recogiendo el
enunciado diremos:

8. “LA FUERZA APLICADA SOBRE UN CUERPO ES
DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A SU ACELERACIÓN.”
Es decir a mayor fuerza mayor aceleración y a
menor fuerza menor aceleración, simbólicamente
esto es:
F

µ a

a F

×=k (1-1)
Nótese que si la aceleración es vector,
también la fuerza es una magnitud vectorial
que tiene la misma dirección y sentido que la
aceleración, ya que, el producto de un
escalar (K ) por un vector resulta otro vector.
Analizando la ecuación (1-1) observamos que
existe una constante de proporcionalidad: MASA
que posee el cuerpo (considerando velocidades
por debajo de la velocidad de la luz).
Visto el problema de otra forma, si aplicamos
una misma fuerza a distintos cuerpos
obtendremos distintas aceleraciones,
comprobándose que a mayor masa se produce
menor aceleración y viceversa.
Consecuentemente:

9. m µ
a
1

a
1
.m 

k=
(1-2)
donde la constante de proporcionalidad k

es
la fuerza aplicada en F

, entonces
a
1
.Fm 

=
Fa.m

=

1.2.2.1.-ANÁLISIS DE UNIDADES DE
MEDIDA Y DIMENSIONES .
Unidades de medida:
S.I. C.G.S. S.Técnico
m (kg)
a (m/s²)
F (kg. m/s²)
m (g)
a (cm/s²)
F (g. cm/s²)
F (kg)
1
F (kgf)
F (kg. fuerza)
1kg se lee: 1kg de fuerza, es aquella
con que sería atraída por la gravedad
(9.8 m/s²) una masa patrón de 1kg a 45°
de latitud y a nivel del mar.

10. F (Newtones)
F ( N )
F (Dinas)
F (D)
Dimensiones:
[] [ ]
[] [][]
[]
2
T.L.MF
amF
a.mF
-
=
×=
=
Conversiones:
 1 N es la fuerza necesaria para mover una
masa de 1kg produciéndole una aceleración
de 1m/s².
1 D es la fuerza necesaria para mover una
masa de 1g con una aceleración de 1cm/s ².
 t

es la tonelada fuerza igual a 1000 kg.
1t

= 1000 kg
 1N = 1 kg.1 m/s² = 1 000 g . 100 cm/s²
1N = 1.10
5
D

11.  1kg = 1Kg . 9,8 m/s² = 9,8 Kg.m/s²
1kg = 9,8N
1.2.2.2.-ANÁLISIS DE LOS GRÁFICOS :
F = f(a) ; m = f(a) y m = f(a
-1
)
F = f(a)
El primer gráfico es
una línea recta, lo
que ratifica la
proporción directa
entre las magnitudes
ayF

.
m = f(a) m = f (a
-1
)
a
-1

12. El segundo gráfico es una rama hiperbólica,
cuyo gráfico de comprobación es el tercero:
resultando una línea recta que explica la
proporción directa entre las magnitudes masa y
el inverso de la aceleración.
1.2.2.3.- EL PESO.
El peso de un cuerpo es un caso de fuerza,
porque la masa es acelerada hacia el centro de
la Tierra, con aceleración gravitacional media
de 9,8 m/s² y está dirigido en la misma
dirección y sentido del campo gravitacional 
amF

×=
g.mP

= (1-4)
El peso es una fuerza vertical dirigida hacia
abajo, siempre perpendicular al plano
horizontal.
__________
P

P

P


P


13. La aceleración de la gravedad presenta
variaciones de un lugar a otro, por lo que el
peso de un cuerpo también varía.
Por ejemplo, el peso de un cuerpo en el
Ecuador (g = 9,77 m/s²) es menor que en los
polos ( g = 9,82 m/s²). Un cuerpo pesa en la
Luna 1/6 de su peso en la Tierra, ya que la
aceleración de la gravedad en la luna es la
sexta parte que la de la tierra.

14. APENDICE 
ALGUNOS DATOS DE LOS PLANETAS DEL SISTEMA
SOLAR.
PLANETA RADIO
ECUATORIAL
(Km)
MASA
( * )
PERIODO
(años
terrestres)
Tierra
Venus
Mercurio
Marte
Júpiter
Saturno
Urano
Neptuno
Plutón

6 370
6 200
2 400
3 390
71 400
60 000
25 800
25 000
-

1
0,81
0,055
0,107
317,9
95,2
14,6
17,2
-

1
0,615
0,241
1,881
11,9
29,5
84
164,8
247,7
* Masa relacionada con la masa terrestre:

15. 5,96 . 10
24
Kg.
APENDICE 
DENSIDAD DE VARIOS SÓLIDOS Y LÍQUIDOS
SÓLIDOS DENSIDAD( Kg/m³)
Aluminio
Hierro
Acero
Cobre
Estaño
Plata
Platino
Zinc
Madera (eucalipto)
Madera Pino seco
Vidrio
2 600
7 800
7 700
8 600
7 200
10 500
21 400
7 000
600
800
400
2 500
2 600
LÍQUIDOS DENSIDAD( Kg/m³)
Agua
Glicerina
Mercurio
Keroseno
Aceite de Resina
Aceite Lubricante
Agua de mar
1 000
1 300
13 600
800
900
800
900
1 030
Gases: Aire 1,3 ( Kg/m³)

16. BIBLIOGRAFIA
Acosta, V. , Cowan, C. y Graham, B. (1975).
Curso de Física Moderna . México: Editorial
Harla, S.A.
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Edición S.A.
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E.U.A, Wilmington: Addison-Wesley Iberoamérica
S.A.
Frish, S. y Timoreva, A. (1973). Curso de
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La Biblia de la Física y Química . varios
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Maiztegui, A. y Sabato, J. (1965).
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Buenos Aires: Editorial Kapelusz.
Mercado, C. (1980). Test de Física (962
problemas). Santiago de Chile: Editorial
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17. Nara, H. (1980). Mecánica Vectorial para
Ingenieros. Volumen I y II . Octava
Reimpresión. México: Editorial Limusa, S.A.
Resnick, R y Halliday, D. (1980) . Física :
Parte I . México: Companía Editorial
Continental S.A.
Schaum, D. (2005). Física General. Colombia,
Bogotá: Editorial McGRAW-HILL.
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Quito: Editorial Universitaria.
Valero, M. (1986). Física Fundamental 1 .
Colombia, Bogotá: Editorial Norma.
Vallejo-Zambrano, (2002). Física Vectorial 1 y
2.Ecuador, Quito: Grafiti Offsett.
Villarreal, M. (1993). Recursos Didácticos al
alcance de todos. Colombia, Bogotá: Editorial
El Buho.
Volkenstein, V. (1970). Problemas de Física
General. Moscú: Editorial MIR.
White, H. (1972) . Física Moderna. España ,
Barcelona: Gráficas Román S.A.
Zemansky, M. y Sears, F. (1971). Física
General. España: Quinta edición. Editorial
Aguilar.

18. Índice de contenido
1.1.-DINÁMICA...................... 3
1.1.1.-DEFINICIÓN:................. 3
1.2.-LEYES DE ISAAC NEWTON. ........6
1.2.1.- LEY DE LA INERCIA: .........6
1.2.2.-LEY DE LA ACELERACIÓN (fuerza
y masa)........................... 8
1.2.2.1.-ANÁLISIS DE UNIDADES DE
MEDIDA Y DIMENSIONES. .............10
1.2.2.2.-ANÁLISIS DE LOS GRÁFICOS: 12
1.2.2.3.- EL PESO................. 13
APENDICE ........................ 15
APENDICE ........................ 16
BIBLIOGRAFIA...................... 17