Dinámica

Si la cinemática describe cómo se mueve un cuerpo, la dinámica explica por qué. Su núcleo son las tres leyes de Newton, que relacionan fuerza, masa y aceleración. En Ciencias Sociales y Administrativas del IPN este tema agrupa también los conceptos de trabajo y energía, de modo que suele ser el más cargado de la parte de mecánica.

Qué debes dominar

• Primera ley (inercia): sin fuerza neta, un cuerpo mantiene su velocidad, incluso el reposo.
• Segunda ley: ΣF = m · a.
• Tercera ley: las fuerzas de acción y reacción tienen igual magnitud, sentido contrario y actúan sobre cuerpos distintos.
• Peso y fricción: P = m · g y f = μ · N.
• Trabajo y energía: W = F · d · cos θ, E_c = ½ m v² y E_p = m g h.
• Potencia: P = W / t, en watts.

Ejemplo: una caja de 10 kg se empuja con 30 N sobre un piso con μ = 0.2. La fricción es 0.2 · 10 · 9.8 = 19.6 N, la fuerza neta es 30 − 19.6 = 10.4 N y la aceleración, 10.4 / 10 ≈ 1.04 m/s². Sin fricción, sería 3 m/s².

Cómo practicarlo

Con situaciones de vida diaria (el pasajero que se va hacia delante cuando el autobús frena) en las que hay que nombrar la ley aplicable, y con problemas de F = m · a que incluyen una fuerza de rozamiento. Los reactivos de energía piden transformar energía potencial en cinética.

Errores comunes

• Pensar que acción y reacción se cancelan; actúan sobre cuerpos distintos.
• Olvidar restar la fricción al calcular la fuerza neta.
• Confundir masa con peso.
• Creer que se necesita una fuerza constante para mantener la velocidad.