Qué es la dinámica - Conceptos e historia de la dinámica PDF

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Conceptos e historia de la dinámica...

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¿Qué es la dinámica? La dinámica es una rama de la mecánica que se encarga del estudio de los cuerpos en movimiento. En el estudio de la dinámica se incluyen dos grandes campos que son la cinemática y la cinética. ¿Y cuál es la diferencia entre ambas? La cinemática corresponde al estudio de la geometría del movimiento. Se utiliza para relacionar el desplazamiento, la velocidad, la aceleración y el tiempo, sin hacer referencia a la causa del movimiento. Es decir, describe el movimiento, sus características, su |acciones, que producen dicho movimiento. Solo sabemos que algo pasó y produjo el movimiento. La cinética, por su parte, estudia la relación que existe entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, su masa y el movimiento de este mismo. Utilizamos la cinética para predecir el movimiento ocasionado por fuerzas dadas, o para determinar las fuerzas que se requieren para producir un movimiento específico. Es decir, nos ayuda a conocer las características de un movimiento provocado por unas fuerzas específicas e involucra a la masa del cuerpo. Pero… ¿cómo llegamos al conocimiento y entendimiento de la dinámica hoy en día? A ciencia cierta no es posible establecer quién realizó la primera reflexión sobre el movimiento y sus causas. Sin embargo, se sabe que el filósofo griego Aristóteles dedico mucho de su tiempo al análisis del movimiento. Aristóteles decía “Las cosas que existen por naturaleza tienen todas en sí el principio del movimiento o del reposo, unas el del movimiento en el espacio, otras el del crecer y el perecer, otras el del cambio. Por lo contrario, una cama, un vestido, todas las cosas de este género, todo lo que es artificial no tiene en sí el principio de su cambio, y por esta causa estos objetos son de piedra, de tierra, o una mezcla de estos elementos; y esta causa accidental es para ellos el principio del

movimiento y del reposo. La naturaleza es un principio, una causa que imprime el movimiento y el reposo, causa inherente a la esencia misma del objeto, no causa accidental” Para nuestro querido amigo Aristóteles el movimiento era el paso de la potencia al acto. Pero, ¿qué era para él la potencia? Pues bien, el mencionaba que las cosas físicas son susceptibles de cambio (es decir: la materia puede cambiar de forma, la madera del árbol puede convertirse en el marco de una ventana o en astillas para el fuego), y a ese «poder cambiar» es a lo que él llamaba potencia. A pesar de sus estudios, Aristóteles, no logró grandes aportaciones a la dinámica como la conocemos. Él estudió primero las causas del movimiento y después el movimiento de los cuerpos. Algo así como estudiar primero la cinética y luego la cinemática. Aquello dificultó el avance del conocimiento referente al fenómeno del movimiento. Luego en 1564 nació un grande que cambiaría el rumbo de las cosas. Nada más y nada menos que Galileo Galilei. Si bien su padre quería que se dedicara a la medicina, el joven Galileo atraído por la obra de Euclides abandona su formación como médico y reorienta sus estudios hacia las matemáticas en de la mano de Ostilio Ricci. Ricci tenía la costumbre, rara en esa época, de unir la teoría a la práctica experimental. Y desde entonces, Galileo se siente seguidor de Pitágoras, de Platón y de Arquímedes. Todavía estudiante, descubre la ley de la isocronía de los péndulos, que dio paso más adelante a sus valiosas contribuciones en el campo de la dinámica Los experimentos de Galileo en cuerpos uniformemente acelerados llevaron a Newton a formular sus leyes de movimiento fundamentales. Los científicos actuales consideran que las leyes que formuló Newton dan las respuestas correctas a la mayor parte de los problemas relativos a los cuerpos en movimiento, pero existen excepciones. En particular, las ecuaciones para describir el movimiento

no son adecuadas cuando un cuerpo viaja a altas velocidades con respecto a la velocidad de la luz o cuando los objetos son de tamaño extremadamente pequeños comparables a los tamaños....