INTRODUCCION

La Dinamica estudia las causas que originan el movimiento de los cuerpos junto con la Cinematica, permite determinar los movimientos de los cuerpos.

Desde la antigüedad la relación entre fuerza y movimiento fue objeto de estudio. En el siglo IV (a. C), el filósofo griego Aristóteles , fundamentandose únicamente en la observación, manifestaba que para poner un cuerpo en movimiento, o para mantenerlo en dicho estado una vez iniciado, era necesario que sobre el cuerpo actuara de manera constante una fuerza. Si ésta dejaba de actuar, el cuerpo adquiría su estado natural, es decir, el reposo.

No se preocupó Aristóteles de hacer la comprobación experimental de sus ideas y, debido a su enorme prestigio, las mismas se mantuvieron hasta el sigloXVI, sin que nadie se animara a contradecirlas, ya que tales comportamientos se consideraban como naturales y sin ninguna discusión, hasta que surge el físico italiano Galileo Galilei, quien enfrentó el pensamiento aristotélico basado en una serie de razonamientos lógicos.

Galileo, que introduce el método experimental en el estudio de los fenómenos físicos realizó una serie de experimentos que lo llevaron a conclusiones diferentes de las de Aristóteles.

Como en el universo todos los objetos estan sometidos a interacciones mutuas es muy importante establecer qué relación existe entre fuerza y movimiento. El estudio del movimiento tomando en cuenta las fuerzas de interacción entre el objeto que se mueve y los demas objetos que lo rodean recibe el nombre de Dinamica.
La Dinamica comprende tres leyes que generalmente reciben el nombre de Leyes del movimiento de Newton
1. Ley de Inercia
2. Ley de la Fuerza o Ley de la Masa
3. Ley de Acción y Reacción
 
Aunque estas leyes son llamadas comúnmente Leyes de Newton, por haber sido este físico quien primero las enunció en forma correcta y la aplicó a casos concretos. Debe tenerse presente que el descubridor de la Ley de Inercia fue el físico italiano Galileo Galilei, y la Ley de la Fuerza era conocida por el astrónomo aleman Johannes Kepler.Dinamica
Es la parte de la mecanica que estudia el movimiento de los cuerpos tomando en cuenta las causas que lo producen.

Fuerza
Es todo aquello que es capaz de cambiar el estado de reposo o movimiento de los cuerpos; o producir deformaciones en los cuerpos.
La dinamica o estudio de las causas del movimiento de los cuerpos se rige por tres leyes formuladas por Isaac Newton, por eso también se llaman leyes de Newton, estan leyes son
1. Ley de inercia
2. Ley de la masa
3. Ley de acción y reacción

Ley de Inercia
Supongamos que un carro que se desplaza por una vía plana y recta con rapidez constante. Para acelerarlo o detenerlo, se tendra que aplicar una fuerza. El carro en movimiento rectilíneo uniforme, presenta “dificultad” para que se le cambie su estado de movimiento.

La dificultad que presentan los cuerpos para cambiar su estado de reposo o movimiento se llama inercia de la materia.
Entonces se puede expresar la primera ley de la dinamica así
Todo cuerpo que esta en reposo permanece en reposo, y todo cuerpo que esta en movimiento rectilíneo uniforme continua con ese movimiento si no actúan fuerzas no equilibradas sobre él.

Ley de la masa
Supongamos un cuerpo que cae libremente: el cuerpo cae con aceleración constante igual a la gravedad (g), porque al estar libre y considerar laresistencia del aire sobre el cuerpo, actúa una fuerza no equilibrada: el peso (distinta de cero), que hace que este cuerpo adquiera movimiento uniformemente variado.


Esto permite enunciar la segunda ley de la dinamica así
Si la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es distinta de cero y constante, el cuerpo adquiere un movimiento uniformemente variado durante todo el tiempo que actué la fuerza no equilibrada.
Supongamos un cuerpo sobre el cual aplicamos fuerzas contantes diferentes: al medir las aceleraciones provocadas, comprobamos que son directamente proporcionales a las fuerzas diferentes aplicadas.

Matematicamente puede expresarse así: a1a2=F1F2

Supongamos cuerpos diferentes sobre los cuales aplicamos la misma fuerza constante: al medir las aceleraciones provocadas, comprobamos que son inversamente proporcionales a las masas diferentes de los cuerpos.

Matematicamente puede expresarse así: a1a2=m2m1

Las proporcionalidades detectadas nos permite establecer que: la aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a su masa.

a=Fm | * A mayor fuerza aplicada, mayor aceleración aplicada * A mayor masa, menor aceleración provocada por la F |

F=m . a | * F = Fuerza * m = masa * a =aceleración |

La fuerza es una magnitud vectorial que tiene:
* Dirección: La de la aceleración
* Sentido: El de la aceleración
* Módulo: el de la medida del producto de la masa por la medida de la aceleración.
El peso de un cuerpo es la fuerza con que la tierra atrae el cuerpo.
P=m . g, ya que la g es la aceleración que provoca la atracción de la tierra sobre los cuerpos. Entonces, el peso es un vector que tiene dirección vertical, sentido hacia abajo y que posee un modulo de 9.8 ms2

La masa gravitacional de un cuerpo es la propiedad que tiene un cuerpo, colocado en las cercanías de un astro, de ser atraído por este.
La masa inercial y la masa gravitacional son dos propiedades diferentes del comportamiento de un cuerpo.
* La primera propiedad, masa inercial, es medida por la m de F=m . a
* La segunda propiedad, masa gravitacional, es medida por la m de F=GM.md2 y se conoce como la ley de gravitación universal.

La masa y el peso de un cuerpo son diferentes ya la masa es una propiedad del cuerpo que ofrece resistencia a ser acelerado o a ser atraído por otro, mientras que el peso es la fuerza de atracción gravitatoria que la tierra ejerce sobre el cuerpo.

Unidades de Fuerza
De la ecuación de la Fuerza y de su expresión dimensional, podemos establecer las unidades de fuerzaEcuación | Sistema M.K.S | Sistema C.G.S. | Sistema técnico o gravitacionalM.K.S C.G.S |
F | Newton (N) | Dina (D) | Kilopondio (Kp) | Pondio (p) |
m | Kg | g | kg | g |
a | ms2 | cms2 | 9.8 ms2 | 980cms2 |

Newton (N): Es la fuerza necesaria para que un kilogramo de masa adquiera un aceleración de 1ms2.
Dina (D): Es la fuerza necesaria para que un gramo de masa adquiera una aceleración de 1cms2.
Kilopondio (Kp): Es la fuerza con que la tierra atrae a un kilogramo de masa colocado a 45° de la latitud y al nivel del mar.
Pondio (p): Es la fuerza con que la tierra atrae a un gramo de masa colocado a 45° de la latitud y al nivel del mar.

Equivalencia entre unidades de Fuerza
a) Relación ente Newton y dinas
1N=1 kgms2=103g .102cms2=105gcms2=105 D
b) Relación entre el Kilopondio y el Newton
1Kp=kg.9,8ms2=9,8 kgms2=9,8 N
c) Relación entre Kilopondio y Pondio
1Kp=kg.9,8ms2=103g.980 cms2=103gcms2=103 p
d) Relación entre el Pondio y dinas
1N=g.980cms2=980gcms2=980 D

Kp 9.8 N

103 105

P 980 D

Ejemplos:
1. Exprese una Fuerza de 0.25 N en D
0,25 N . 105=2.5 .104D
2. Exprese el resultado en Newton de la siguiente suma:
0 Kp + 1,8 N + 1650 p+ 150000 D
0,25 Kp . 9 =2,45 N
1650 p . 10- 9 =16,17 N
150000 D . 10-5=1,5 N
2,45 N+1,8 N+16,17 N+1,5 N=21,92 N
Problemas:
1. ¿Cual es la fuerza en dinas necesaria para que un móvil de 1500 kg, partiendo del reposo adquiera una rapidez de 2 m/s en 12 s?

Datos | Trasformaciones | Ecuación y Solución |
m=1500 Kg Vo=0 m/s Vf=2 m/s t=12 s F=?en D | * Todas las unidades que nos han dados estan en el sistema M.K.S. Sin embargo, nos piden la fuerza en el sistema C.G.S. * Es preferible trabajar todo el problema en M.K.S y transformar la final la fuerza que nos dara en Newton a dinas | Formulas:F=m . a a=Vf-Vot Solución:a=2ms - 0ms12 s=2 m/s12 s=0,17ms2 F=1500 kg . 0.17ms2=255 N 255 N . 105=2 . 107 DF=2 . 107 D |
2. Sobre un cuerpo de 12 Kg que va con velocidad de 25 m/s, se aplica una fuerza de 30 N en la misma dirección y sentido e la velocidad. ¿Qué velocidad adquiere el cuerpo y que distancia recorre al cabo de los 15 s, durante los cuales se aplicó?

Datos | Trasformaciones | Ecuación y Solución |
m=12 Kg Vo=25 m/s F=30 N Vf x t=15 s | * Como se trata de un cuerpo sobre el cual actúa una fuerza no equilibrada, el movimiento del cuerpo es uniformemente variado. Aplicaremos ecuación de dicho movimiento. * Para poder calcular la Vf y x necesitamos laace-leración. Como cono-cemos la F y m, aplicamos la ecuación de la F | Formulas:Vf=Vo+a .t x= Vo.t+a . t22 F=m . a a=Fm Solución:a=30 N12 Kg=2.5 m/s2 Vf=Vo+a .t Vf=25ms+2,5ms2.15 s= Vf=25ms+37,5ms=62,5 m/s Vf=62,5 m/sx= Vo.t+a . t22 x= 25ms.15 s+2.5 m/s2 . 15 s22 x= 375 m+281 m=656,25 m x=656,25 m |

Ley de acción y reacción
Supongamos un joven dentro de una lancha que se encuentra en un lago y en la orilla. El joven empuja la pared de la orilla y la lancha sale impulsada hacia el interior del lago. Cuando mas fuerte el joven empuje la pared, tanto mas fuerte sale la lancha impulsada hacia el interior del lago.


Sobre el joven –lancha, que ejerce una acción sobre el muro del lago, hay una reacción igual y contrario. Esta observación nos permite enunciar la tercera ley de la dinamica así
Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro (acción), este reaccionara sobre el primero con una fuerza de igual módulo y dirección, pero en sentido contrario (reacción).

F12=-F21 | * F12: fuerza que el 1er cuerpo ejerce sobre el 2do. * F21: fuerza que el 2do cuerpo ejerce sobre el 1ero |

m1 . a1=- m2 . a2 Esta ecuación permite calcular la aceleración de los cuerpos durante la interacción.

m1 . Vf1=- m2 . Vf2 Esta ecuación permite calcular las velocidades de los cuerpos después de la interacción.Las fuerzas de acción y reacción no se anulan porque actúan sobre cuerpos diferentes.

Problemas
1. Una bala de 10-2 kg es disparada por un revolver de 3 kg. Si durante el tiempo que dura la explosión, la aceleración de la bala es 300 m/s2, ¿Qué aceleración adquiere el revólver y que fuerza actúa sobre él?

Datos | Ecuación y Solución |
m1=10-2 kg a1 =300 m/s2 m2=3 Kg a2 F21 | Formulas:m1 . a1=- m2 . a2 a2=-m1 . a1 m2 F21= m2 . a2 Solución:a2=-10-2 kg . 300 m/s23 kg=-1 m/s2 a2=-1 m/s2F21= 3 Kg . - 1ms2=-3 N F21=- 3 N |
| Tanto la aceleración del revolver como su fuerza, son negativas. Lo que significa que son magnitudes opuestas a las de la bala. |
2. Con un fusil se disparo un proyectil de 5. 10-2 kg que salió con una velocidad de 400 m/s. Si la masa del fusil es de 5 kg, ¿Con que velocidad retrocede y cual fue la aceleración durante la explosión si esta duro 10-2 s?

Datos | Ecuación y Solución |
m1=5 .10-2 kg Vf1 =400 m/s m2=5 Kg t=10-2s a2 Vf2 | Formulas:m1 . Vf1=- m2 . Vf2 Vf2=-m1. Vf1m2 a2=Vf2-Vo2t Solución:Vf2=-5 . 10-2 kg . 400 m/s5 kg=-4 m/s Vf2=-4 m/sa2=-4 m/s- 0 m/s10-2s=-400 m/s2 a2= - 102 m/s2 |
| Tanto la velocidad y la aceleración del fusil son negativas porque son opuestas a esas mismas magnitudes del proyectil. |

CONCLUSIONNosotros creemos que la mejor conclusión que se puede sacar de un trabajo como este es que la fuerza esta presente en nuestras vidas a cada momento aunque nunca pensemos en ello o simplemente no nos demos cuenta. Ademas con este trabajo nosotros pudimos aprender mejor, lo que es una fuerza, aprendimos desde el concepto mismo hasta como medirlas, y exactamente de qué maneras actúan las fuerzas en nuestra vida diaria, hasta en las cosas mas simples, la fuerza esta presente en toda situación que presente movimiento. Gracias a la elaboración de este informe, ahora nosotros conocemos algunas de las teorías que han habido a lo lago de la humanidad acerca de la fuerza, las ideas de Aristóteles, Galileo Galilei, y por ultimo del físico inglés Isaac Newton, y de esta manera conocer y aprender concretamente cuales son las teorías acerca de la fuerza que estan vigentes hoy en día.

Bueno eso es todo, esperamos que le haya gustado nuestro trabajo, y ojala que la información que éste contiene le haya servido, ya que por lo menos a nosotros nos sirvió mucho.

BIBLIOGRAFIA

https://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton

https://www.fisicanet.com.ar/fisica/dinamica/ap01_leyes_de_newton.php

https://thales.cica.es/rd/Recursos/rd98/Fisica/02/leyes.html

https://www.monografias.com/trabajos18/leyes-newton/leyes-newton.shtml