Sistema De Particulas

INTRODUCCIÓN

 Hasta ahora se ha utilizado el modelo de partícula o punto material para el estudio de la dinámica de los cuerpos de dimensiones finitas.

 En ese caso la partícula material se ha considerado aislada, representando el resto del universo por la acción de fuerzas o por su energía potencial.

 Pero ¿Qué ocurre cuando hay que considerar las dimensiones del cuerpo en estudio?

 La aproximación de punto material es valida en los movimientos de traslación y en aquellos casos en los que la precisión en la localización del cuerpo es del orden de las dimensiones de este.

 Los sistemas reales se componen de sistemas de partículas, no de

partículas individuales

 El comportamiento de los sistemas se puede descomponer en dos partes

 El movimiento del sistema como un todo (movimiento del centro de masas)

 El movimiento interno (movimiento respecto al centro de masas)

 Las magnitudes cinéticas (energía, cantidad de movimiento y momento

angular) se generalizan para sistemas de partículas

 Sistema de partículas: Es un conjunto de partículas cuyas propiedades globalesqueremos estudiar. Podemos distinguir varios modelos:

• Sistema discreto: cuando el cuerpo se considera formado por un número finito de partículas. Dentro de este modelo podemos considerar:

o Sistemas indeformables: en los que la distancia relativa entre las

partículas del sistema permanece inalterable en el tiempo.

o Sistemas deformables: en los que puede cambiar la distancia

relativa entre las partículas.

• Sistemas continuos: cuando un cuerpo puede considerarse formado por una distribución “continua” de materia (llenando todo el espacio que ocupa). Estos sistemas se dividen en deformables e indeformables (sólidos rígidos).

-indeformable no varia distancia entre partícula

Sistemas *Discretos -deformables

de masa

de partículas -deformable se deforma cuando actúa una fuerza

*Continuos -indeformables

Las fuerzas que actúan en los sistemas de partículas se clasifican en fuerzas interiores y en fuerzas exteriores, ya que las partículas del sistema no solo están interaccionando entre si sino con otras partículas externas al sistema.

Fuerzas interiores o internas, Fr int, son las que están aplicadas a las partículas del sistema debidas a las interacciones con otras partículas del mismo sistema.

Fuerzas exteriores o externas, Fr ext, son las que están aplicadas a partículas del sistema debidas a partículas o agentes que no pertenecen al sistema

Por cada fuerza interna que actúa sobre una partícula del sistema existe otra igual y opuesta, o sea, las fuerzas internas se presentan en parejas.

Σ Fr int = 0

Supongamos un sistema sencillo formado por dos partículas. Sobre cada partícula actúan las fuerzas exteriores al sistema y las fuerzas de interacción mutua entre las partículas del sistema..

Sobre la partícula 1 actúa la fuerza exterior F1 y la fuerza que ejerce la partícula 2, F12.

Sobre la partícula 2 actúa la fuerza exterior F2 y la fuerza que ejerce la partícula 1, F21.

Se cumple que F12=-F21

Un ejemplo podría ser un sistema de partículas formado por la Tierra y la Luna: las

fuerzas exteriores serian las que ejerce el Sol (y el resto de los planetas) sobre la Tierra y sobre la Luna. Las fuerzas interiores serian la atracción mutua entre estos dos cuerpos celestes.

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