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¿Qué se entiende por Dinámica de una Partícula y Equilibrio Estático?

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¿Qué se entiende por Dinámica de una Partícula y Equilibrio Estático?

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La Dinámica de la partícula es una parte de la Mecánica Newtoniana. La dinámica de la partícula estudia el movimiento de los cuerpos considerando las causas que lo producen.Es una rama de la Mecánica que abarca casi toda la Mecánica Clásica.En la Mecánica Clásica se restringe el estudioalos cuerpos (partículas)grandes comparados con el tamaño de un átomo(~10-10m) y para velocidades pequeñas comparadas con la de la luz(~3x10³m/s).

Isaac Newton(1642-1727)es el
principal creador de la Mecánica Clásica.

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La definición de equilibrio estático más habitual utiliza la fuerza neta: un objeto está en equilibrio estático cuándo la suma de las fuerzas que actúan sobre él(fuerza netao resultante)es igualacero.
Se tienen en cuenta tanto las fuerzas de traslación como las fuerzas de torsión y por tanto un objeto está en equilibrio estático si está en equilibrio traslacionalyen equilibrio rotacional.
Otra definición más amplia define al estado de equilibrio estático como aquel estado de un objeto cuya posición en el espacio tiene un gradiente de energia potencial igual cero.
En esta definición el objeto puede desplazarseauna velocidad constantee implica que,aunque en nuestro marco de observación pueda no parecerlo,siempre es posible encontrar un marco de referencia respecto al cual el objeto esté estacionario.

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Se le llama fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimientoode reposo de un cuerpo;es decir, de imprimirle una aceleración modificando su velocidad.

También puede definirse,como una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículasosistemas de partículas(en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción).Según una definición clásica,fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimientoola forma de los cuerpos materiales.

Para su mejor comprensión:
Un newton(N)es la fuerza que,aplicada a un cuerpo que tiene una masa de 1 kilogramo,le comunica una aceleración de
1metro por segundo cuadrado.

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Normal: se define como la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre ella. Esta es de igual magnitud y dirección, pero de sentido contrario a la fuerza ejercida por el cuerpo sobre la superficie.

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Son fuerzas producidas entre cuerpos en contacto, y que por su naturaleza oponen resistencia a cualquier tipo de movimiento de uno respecto al otro.El roce entre dos superficies en contacto ha sido aprovechado por nuestros antepasados más remotos para hacer fuego frotando maderas.

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El peso de un objeto se define como la fuerza de la gravedad sobre el objeto. Un cuerpo SIEMPRE está bajo el efecto de la fuerza peso,la única excepción es si la declaración te dice que la masa de algún cuerpo es insignificante.La fuerza peso,así como la gravedad,es para abajo

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Se conoce como fuerza de tensión a la fuerza que es aplicada a un cuerpo elástico, tiende a producirle una tensión; este último concepto posee diversas definiciones,que dependen de la rama del conocimiento desde la cual se analice.Las cuerdas,por ejemplo,permiten transmitir fuerzas de un cuerpo a otro.

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Primera Ley de la Inercia
Un cuerpo conserva su movimiento rectilíneo uniforme o reposo, a menos que exista una Fuerza que cambie su condición de reposo o movimiento

Segunda Ley de Newton
La Fuerza F es proporcional al cambio en la cantidad de movimiento por unidad de tiempo

Tercera Ley de Newton
A toda acción se opone una reacción de igual magnitud y dirección, contraria en sentido.

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Diagrama de Cuerpo Libre con las Fuerzas anteriores.

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Diagrama de Cuerpo Libre con las Fuerzas anteriores.

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Un automóvil estacionado. Porque no hay nada que ejerza una fuerza sobre
el auto para que éste se mueva.

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Si saltamos desde una balsa al agua, la balsa retrocede, mientras nuestro cuerpo se desplaza hacia adelante. Esto es un ejemplo de la tercera ley de Newton puesto que hay acción (el salto) y reacción (el retroceso de la balsa)

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Si el carrito del supermercado está vacío, su aceleración es mayor aunque no se aplique tanta fuerza al empujarlo. En cambio, si está lleno, su aceleración es menor y se requiere más fuerza para que avance.

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Es un giro o vuelta que tiende a producir rotación sobre el mismo eje de un cuerpo. Las aplicaciones se encuentran en muchas herramientas comunes en el hogar o la industria donde es necesario girar, apretar o aflojar dispositivos.

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Se considera un cuerpo rígido a un sistema de partículas tal que las distancias entre ellas no varían. Por lo tanto, un cuerpo sólido es aquel objeto o sistema que no sufre deformaciones por efecto de fuerzas externas, es decir, un sistema con partículas cuyas posiciones no cambian

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Condiciones para que un cuerpo esté en equilibrio total

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Condiciones para que un cuerpo esté en equilibrio total

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Cuando un cuerpo esta sometido a un sistema de fuerzas, que la resultante de todas las fuerzas y el momento resultante sean cero, entonces el cuerpo está en equilibrio.

Esto, físicamente, significa que el cuerpo, a menos que esté en movimiento uniforme rectilíneo, no se trasladará ni podrá rotar bajo la acción de ese sistema de fuerzas. El estudio del equilibrio de un cuerpo rígido consiste básicamente en conocer todas las fuerzas, incluidos los pares que actúan sobre él para mantener ese estado

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En un tratamiento de sistemas de masas puntuales el centro de masas es el punto donde, a efectos inerciales, se supone concentrada toda la masa del sistema.
El concepto se utiliza para análisis físicos en los que no es indispensable considerar la distribución de masa. Por ejemplo, en las órbitas de los planetas.