Mecánica:

Estática:

Dinámica:

Cinemática:

Rama de la física que describe (con la cinemática)

y explica (con la dinámica) el movimiento de los

cuerpos.

Describe el movimiento de los cuerpos sin

preocuparse de las causas que lo producen.

Describe el movimiento de los cuerpos

considerando las causas que lo producen.

Fuerzas

Estudia las condiciones de equilibrio de las

fuerzas sobre un cuerpo en reposo.

Ausencia de movimiento

Conceptos fundamentales

Espacio: “Extensión que contiene toda la materia existente. Se usa un sistema de referencia geométrico para especificar la posición mediante medidas angulares y lineales”. (RAE)

Sistema inercial primario: Es un sistema de referencia imaginario de ejes mutuamente perpendiculares que no rota ni se traslada. El sistema está fijo. Las medidas en este sistema se dicen “absolutas”.

Sistema de referencia fundamental en el que son aplicables las leyes de la mecánica clásica (Newtoniana). Las leyes de la mecánica clásica son válidas en este sistema inercial, siempre que V<<V luz=300.000[Km/s].

Un sistema de referencia solidario con la superficie de la

Tierra en realidad rota y se traslada (de forma bien compleja)

respecto al sistema inercial. En rigor, habría que corregir las

ecuaciones de la mecánica clásica cuando se use un sistema de

referencia solidario con la superficie de la Tierra.

Esto es importante en el caso de movimiento de cohetes y

aviones, por ejemplo. En el caso de objetos que se mueven

sobre la superficie (máquinas, autos, etc), las correcciones son

despreciables. Por eso pueden aplicarse las leyes de la

mecánica clásica a medidas realizadas respecto de la

Tierra, las que son vistas como absolutas.

Tiempo: “Magnitud física que permite ordenar la secuencia de los sucesos, estableciendo un pasado, un presente y un futuro. Su unidad en el Sistema Internacional es el segundo” (RAE). En la mecánica clásica, el tiempo es visto como una magnitud absoluta.

Masa: “Magnitud física que expresa la cantidad de materia que contiene un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo [kg]” (RAE).También corresponde a la medida cuantitativa de la inercia de un cuerpo, es decir, su resistencia a cambios en estado de movimiento.

Fuerza: “Causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o de deformarlo” (RAE). La unidad SI de fuerza es el Newton [N].

Partícula (punto material): Cuerpo de dimensiones despreciables. El

movimiento de una partícula queda descrito por la trayectoria de un único punto

móvil. El movimiento de cuerpos de dimensiones finitas también puede

ser descrito en términos del movimiento de un único punto móvil, siempre que

las dimensiones del cuerpo no afecten la descripción del movimiento ni la acción

de las fuerzas que actúan sobre él. Ej: trayectoria de vuelo de un avión.

Cuerpo rígido: Cuerpo: “Objeto material en que pueden apreciarse las tres

dimensiones principales, longitud, anchura y altura” (RAE). Rígido: “Que no se

puede doblar (‖ torcer)”. (RAE)

En definitiva, un cuerpo puede ser visto como rígido si las

deformaciones que sufre son despreciables respecto a sus dimensiones

globales o la variación de su posición.

Ej: El movimiento de un auto puede ser descrito suponiendo que es un cuerpo

rígido; el análisis de esfuerzos internos en la cubierta requeriría incorporar su

flexibilidad; si hay un choque, también es necesario incluir la deformabilidad del

auto en el análisis del movimiento del cuerpo completo.

Escalares: “Dicho de una magnitud física: Que carece de

dirección, como la temperatura” (RAE) Cantidad física que

queda especificada mediante un número (+ o -) y una

unidad. Se combinan usando el álgebra de números reales.

Vectores: “Toda magnitud en la que, además de la cuantía, hay

que considerar el punto de aplicación, la dirección y el

sentido. Las fuerzas son vectores.” (RAE) Cantidad física que

tiene magnitud, dirección y sentido. Se combinan según

reglas establecidas (ver curso Introducción a la Ingeniería,

por ejemplo).

Leyes de Newton:

1) Una partícula permanece en reposo o continúa en movimiento rectilíneo

uniforme si la fuerza neta vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre ella es

nula.

Fneta=0 V=cte o V=0, F neta y V como vectores, V respecto a un sistema

inercial

2) La aceleración (respecto de un sistema inercial) de un cuerpo es de magnitud

directamente proporcional a la magnitud de la fuerza neta que se ejerce sobre él,

y tiene la dirección y sentido de esta fuerza.

F=m ·a, F y a vectores, si el vector a se mide respecto a un sistema inercial….La

constante de proporcionalidad m es la masa del cuerpo.

3) Las fuerzas de interacción entre cuerpos son de igual magnitud y dirección,

con sentidos opuestos.

Unidades de Medición

Magnitud: “Propiedad física que puede ser medida; p. ej., la temperatura, el peso, etc.” (RAE)

Unidad: “Cantidad que se toma por medida o término de comparación de las demás de su especie “. Patrón de referencia usado para medir.

Valor: El número que resulta de la medición. Ej: 2[m]

Dimensión: “Expresión de una magnitud mediante el producto de potencias de las magnitudes fundamentales.”

Las magnitudes fundamentales (ej: longitud L y tiempo T), cuyas dimensiones son usadas para expresar las dimensiones de magnitudes derivadas (ej rapidez=[L/T]), varían según el sistema de unidades elegido.

Sistema de unidades: “Conjunto de unidades coordinadas,

determinadas por convenios científicos internacionales, que

permiten expresar la medida de cualquier magnitud física”.

(RAE)

Sistema Internacional: Es el que se usa en ciencias. Magnitudes

fundamentales en mecánica: L,T, M. La fuerza es magnitud

derivada.