Page 1 - MECÁNICA PARA INGENIERÍA Y SUS APLICACIONES – DINÁMICA Capítulo III

MECÁNICA PARA INGENIERÍA Y SUS APLICACIONES – DINÁMICA Capítulo III

III CINÉTICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS Y DE CENTRO DE MASA DE
CUERPOS

Introducción.-

Al conjunto de partículas (o cuerpos) en la que,
se tiene en cuenta los movimientos y sus
relaciones de cada componente, recibe el
nombre de sistema de partículas. El movimiento
de un sistema de partículas (o cuerpos), se
relaciona con acciones mecánicas externas
(fuerzas y/o momentos), por los cuales las
nociones de la cinemática de espacio y tiempo
deben ampliarse, con las de masa y fuerza,
quienes como las primeras son nociones
fundamentales de la mecánica.

Usamos el término cuerpo, para denotar un material de identidad constante.
El punto de partida usual para relacionar las fuerzas externas, que actúan en un cuerpo o sistema
de partículas y su movimiento resultante, son las leyes de Newton (Principia 1687), enunciadas
solo para partículas, ya que Newton tomo a los cuerpos celestes como partículas y no extendió
su trabajo a los problemas, en las que es necesario tomar en cuenta los tamaños reales de los
cuerpo y la forma en que está distribuida su masa. Transcurrieron más de 50 años antes de que
el matemático Suizo Leonhard Euler presentara el primero de los dos principios, que ha venido
a conocerse como las Leyes de Euler.

3.1.1.- Leyes de Newton:

3.1.1.1.- Primera Ley.- Si una partícula está en reposo en el marco inercial (o se mueve con
velocidad constante en dicho marco), permanecerá en reposo (o seguirá moviéndose con
velocidad constante) a menos que se le aplique una fuerza.

3.1.1.2.- Segunda Ley.- Una partícula a la que se aplique una fuerza acelera en la dirección de
la fuerza en el marco inercial o primario. La magnitud de la aceleración es proporcional a la
magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a la masa de la partícula.

F
a  k [3.1.1.2.0.1]
m

k = 1, para unidades cinéticas coherentes o sistemas cinéticos. Donde no es posible elegir
arbitrariamente las unidades de: fuerza, masa, longitud y tiempo (si se elige tres, la cuarta se
elige de modo que satisfaga la ecuación, lo que nos dice que las unidades de fuerza, masa y
aceleración son dependientes).

Es una ley puramente experimental y su significado fundamental se describe con ayuda de un
experimento ideal en el cual se supone que la fuerza y la aceleración se miden sin error.

3.1.1.3.- Tercera Ley.- La interacción de dos partículas es a través de una pareja de fuerzas
auto equilibrantes; éstas tiene la misma magnitud, sentidos opuestos y una línea de acción
común.

UNASAM Autor: VÍCTOR MANUEL MENACHO LÓPEZ 257