mecanica e_goicolea2010

Universidad Politécnica de Madrid
Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

CURSO DE MECÁNICA
Volúmenes I y II

José María Goicolea Ruigómez
enero 2011

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Segunda edición revisada, noviembre 2001 – enero
2011
c 2011 por José M.a Goicolea Ruigómez.
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ISBN: 84-380-0209-9

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Prólogo
Este curso de mecánica tiene por objetivo servir de base para el
aprendizaje de los métodos clásicos de la mecánica en las escuelas
de ingeniería. El material se ha desarrollado como base del curso de
mecánica en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros deCaminos,
Canales y Puertos de la Universidad Politécnica de Madrid, sin embargo la orientación es generalista y puede ser de interés en otros
centros. Se ha procurado conjugar en el texto el enfoque práctico
orientado a la resolución de problemas con una adecuada corrección
formal en su desarrollo. Sin embargo, de antemano debe reconocerse que no se pretende ni una originalidad en el tratamiento deuna
materia que puede considerarse clásica, ni un alcance exhaustivo en
cuanto a los temas abarcados.
Contrariamente a otros textos de «mecánica para ingenieros», aquí
el itinerario comienza en la dinámica, para culminar en la estática
como caso particular de la misma, pasando entre medias por la cinemática y diversas aplicaciones o concreciones. La pretensión básica es
fundamentar adecuadamentelos conceptos generales de la dinámica
(y por ende de la mecánica), más que incidir en planteamientos intuitivos de la estática que en las escuelas de ingeniería están por lo
general suficientemente tratados por otras asignaturas. Sin embargo,
la dinámica constituye un reto de interés creciente para la ingeniería,
a veces no adecuadamente cubierto en los planes de estudio. Los nuevos sistemas detransporte ferroviario de alta velocidad, los progresos
en aeronáutica o astronáutica, la robótica y muchas otras aplicaciones
atestiguan este interés. Por otra parte, la asimilación de los conceptos
generales de la dinámica constituirá una base generalista sólida para
disciplinas posteriores como la estática o dinámica estructural.
Esta segunda edición incorpora respecto a la primera (de 1995)varias correcciones y ampliaciones. En primer lugar, se subsanan las

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erratas advertidas y se corrigen y amplían algunos temas, como la
dinámica analítica. Por otra parte, se incluye un conjunto seleccionado de ejemplos representativos resueltos dentro de cada capítulo,
así como un cierto número de problemas propuestos para resolver al
final de cada capítulo. Muchos de estos provienen de exámenesde la
Escuela de ingenieros de Caminos de Madrid.
Como consecuencia de estas adiciones el texto se ha ampliado y
ocupa ahora dos volúmenes. El material contenido en este primer
volumen está pensado para cubrirse a lo largo de un semestre, en un
curso de 6 créditos (60 horas lectivas incluyendo teoría y problemas).
Si fuera necesario, podrían omitirse algunos apartados considerados
opcionales,como 3.7–3.9, 5.6–5.7, 6.6, 7.3 y 7.7.
El segundo volumen, que podría cubrirse en un segundo semestre
con igual número de créditos, incluye la dinámica del sólido rígido,
la dinámica impulsiva, las ecuaciones de Hamilton, las oscilaciones
lineales en sistemas con varios grados de libertad, la estática general
y de los cables.
Debo manifestar mi agradecimiento a diversas personas que directa o...