Dinámica (mecánica) - Dynamics (mechanics)
| Parte de una serie sobre |
| Mecanica clasica |
|---|
La dinámica es la rama de la mecánica clásica que se ocupa del estudio de las fuerzas y sus efectos sobre el movimiento . Isaac Newton fue el primero en formular las leyes físicas fundamentales que gobiernan la dinámica en la física clásica no relativista, especialmente su segunda ley del movimiento .
Principios
En términos generales, los investigadores involucrados en la dinámica estudian cómo un sistema físico se puede desarrollar o alterar con el tiempo y estudian las causas de esos cambios. Además, Newton estableció las leyes físicas fundamentales que gobiernan la dinámica en física. Al estudiar su sistema de mecánica, se puede comprender la dinámica. En particular, la dinámica está relacionada principalmente con la segunda ley del movimiento de Newton. Sin embargo, las tres leyes del movimiento se tienen en cuenta porque están interrelacionadas en cualquier observación o experimento.
Dinámica lineal y rotacional
El estudio de la dinámica se divide en dos categorías: lineal y rotacional. La dinámica lineal se refiere a los objetos que se mueven en línea e involucra cantidades tales como fuerza , masa / inercia , desplazamiento (en unidades de distancia), velocidad (distancia por unidad de tiempo), aceleración (distancia por unidad de tiempo al cuadrado) y momento (masa veces unidad de velocidad). Dinámica rotacional se refiere a objetos que están girando o moviéndose en una trayectoria curva y implica cantidades tales como par motor , momento de inercia / inercia de rotación , desplazamiento angular (en radianes o con menos frecuencia, grados), la velocidad angular (radianes por unidad de tiempo), angular aceleración (radianes por unidad de tiempo al cuadrado) y momento angular (momento de inercia multiplicado por la unidad de velocidad angular). Muy a menudo, los objetos exhiben movimiento lineal y rotacional.
Para el electromagnetismo clásico , las ecuaciones de Maxwell describen la cinemática. La dinámica de los sistemas clásicos que involucran tanto a la mecánica como al electromagnetismo se describe mediante la combinación de las leyes de Newton, las ecuaciones de Maxwell y la fuerza de Lorentz .
Fuerza
De Newton, la fuerza se puede definir como un esfuerzo o presión que puede hacer que un objeto se acelere . El concepto de fuerza se utiliza para describir una influencia que hace que un cuerpo libre (objeto) se acelere. Puede ser un empujón o un tirón, lo que hace que un objeto cambie de dirección, tenga una nueva velocidad o se deforme temporal o permanentemente. En términos generales, la fuerza hace que cambie el estado de movimiento de un objeto .
Leyes de Newton
Newton describió la fuerza como la capacidad de hacer que una masa se acelere. Sus tres leyes se pueden resumir de la siguiente manera:
- Primera ley : si no hay fuerza neta sobre un objeto, entonces su velocidad es constante. O el objeto está en reposo (si su velocidad es igual a cero) o se mueve con rapidez constante en una sola dirección.
- Segunda ley : La tasa de cambio del momento lineal P de un objeto es igual a la fuerza neta F neta , es decir, d P / dt = F neta .
- Tercera ley : cuando un primer cuerpo ejerce una fuerza F 1 sobre un segundo cuerpo, el segundo cuerpo ejerce simultáneamente una fuerza F 2 = - F 1 sobre el primer cuerpo. Esto significa que F 1 y F 2 son iguales en magnitud y opuestas en dirección.
Las leyes del movimiento de Newton son válidas solo en un marco de referencia inercial .
Ver también
Referencias
Otras lecturas
- Swagatam (25 de marzo de 2010). "Cálculo de la dinámica de la ingeniería mediante las leyes de Newton" . Bright Hub . Archivado desde el original el 12 de abril de 2011 . Consultado el 10 de abril de 2010 .
- Wilson, CE (2003). Cinemática y dinámica de maquinaria . Educación de Pearson . ISBN 978-0-201-35099-9.
- Dresig, H .; Holzweißig, F. (2010). Dinámica de Maquinaria. Teoría y Aplicaciones . Springer Science + Business Media , Dordrecht, Londres, Nueva York. ISBN 978-3-540-89939-6.