Entrevista
La dinámica en la Física
La dinámica Velocidad y aceleración Las leyes de Newton La colisión Movimiento circular Movimiento armónico simple Dinámica de los fluidos
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DINÁMICALa dinámica es la rama de la mecánica que se ocupa del estudio del movimiento de los cuerpos
Sometidos a la acción de las fuerzas, y se extiende también a los movimientos a los que éstas
dan lugar. Sin embargo, el estudio de la dinámica pasa primero por la comprensión de la
cinemática, que es el estudio del movimiento sin considerar las fuerzas que lo producen. Para
ello nos servimos del concepto de desplazamiento, que expresa la longitud que recorre un
cuerpo en la trayectoria que describe a partir de un punto fijo, llamado origen. Dado que,
además de indicar la distancia al origen, refleja la dirección del movimiento y su sentido en
la dirección de éste, decimos que se trata de una magnitud vectorial (con módulo, dirección y
sentido), por contraposición a las magnitudes escalares (como, por ejemplo, la distancia).
Velocidad y aceleración
A partir del concepto de desplazamiento podemos obtener el de velocidad del objeto, que es
la variación de dicho desplazamiento en función del tiempo. Dado que proviene de una
magnitud vectorial, también la velocidad es una magnitud de este tipo. A su vez, la velocidad
se expresa en metros/segundo, o en otras unidades de longitud y tiempo (como, por ej.,
kilómetros/hora). El producto del módulo de la velocidad por la masa del cuerpo en cuestión
recibe el nombre de cantidad de movimiento. También existe la velocidad relativa de dos
cuerpos. Así, la velocidad de la Luna en torno a la Tierra no es la misma que la que tiene en
torno al Sol, ya que la Tierra se mueve a su vez en torno a éste. Para determinar dicha
velocidad relativa hay que tener en cuenta qué movimiento llevan a cabo los cuerpos en
cuestión. Así, para dos automóviles que viajan a la misma velocidad con respecto a la Tierra,
pero por carriles de sentidos contrarios de una autopista, su velocidad relativa es la de la de
cada uno de suma mientras que si ellos, el mismo lo hacen por carril, es la resta (es decir,
cero). Esta ley recibe el nombre de ley de adición de velocidades, y se cumple para velocidades
bajas con respecto a la de la luz en el vacío. Finalmente, para el tratamiento de la modificación
de la velocidad de un cuerpo disponemos del concepto de aceleración. Esta se define como la
variación de la velocidad en función del tiempo y se expresa, por lo tanto, en m/s2 o en el caso
más cotidiano en km/h2. La aceleración positiva, es decir, el aumento de la velocidad, se llama
aceleración, mientras que la aceleración negativa, es decir, la disminución de la velocidad, se
llama deceleración.
Las leyes de Newton
Con los conceptos definidos hasta ahora podemos abordar el problema fundamental de la
dinámica, o sea, el movimiento de los cuerpos sobre los que actúan fuerzas. Las leyes
fundamentales de la dinámica son las llamadas leyes de Newton, que éste formuló en su obra
principal Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, Principios matemáticos de la filosofía
natural (1687). La primera de ellas afirma que un cuerpo permanece en reposo o estado de
movimiento rectilíneo uniforme siempre y cuando no actúe sobre él fuerza alguna. La segunda,
que la variación de la cantidad de movimiento de un cuerpo es proporcional a la fuerza que
actúa sobre él. Por lo tanto, la variación de la cantidad de movimiento (la masa por la
velocidad) puede deberse o a la variación de la masa o a la de la velocidad, o a la de ambas a la
vez. Sin embargo, como ya hemos dicho, la masa es una propiedad intrínseca e invariable del
objeto, por lo que resulta que dicha modificación es resultado de la variación de la velocidad,
es decir, la aceleración, con lo que la formulación de la segunda ley de Newton queda como F =
m • a, donde F es la fuerza, m la masa del objeto y a la aceleración que experimenta por la
acción de la fuerza. Dado que a tiene carácter vectorial y m es un escalar, la fuerza debe tener
forzosamente carácter vectorial. De este modo introducimos el concepto de la inercia, es decir,
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