Mecanica


1.- ¿QUÉ ES MECANICA?

Dentro de las divisiones clásicas de la física está la mecánica. Tanto en griego como en latín el término quiere decir “arte de construir máquinas”. Debido a ello los griegos, que consideraban los trabajos manuales como algo de la gente común, no guardan grandes tratados sobre el tema. Es en la edad media y el renacimiento donde se aprecia mejor la utilidad de lasmáquinas y del desarrollo de los principios que ya eran conocidos desde la antigüedad.

Hoy día la definimos como el área de la física que estudia el movimiento en su forma (cinemática) o en sus causas (dinámica). Se considera que Issac Newton es el padre de la mecánica moderna y que todo empezó con una manzana que le cayó en la cabeza pero lo cierto es que él se enfrascó en demostrar que Galileotenía la razón en cuanto a sus especulaciones sobre el movimiento y con ello termina inventando el cálculo. Lo de la manzana es una leyenda que al parecer viene de una de sus explicaciones en sus clases, aunque en realidad no hay ningún escrito que haga alguna referencia al tema.

También la división tradicional de cinemática y dinámica queda un poco relegada a lo que llamamos mecánica clásica puesexisten tres ramas de la mecánica moderna: la mecánica relativista, la mecánica cuántica y la teoría cuántica de los campos. La mecánica relativista se divide en Teoría de la relatividad especial o restringida publicada por Albert Einstein en 1905, que describe el movimiento de los cuerpos mientras el espacio no se “curve” y la Teoría general de la relatividad que describe el caso de la “curva”del espacio-tiempo. La teoría resuelve una serie de problemas que la mecánica de Newton no podía aclarar (es un hecho reconocido que la mecánica Newtoniana es un caso particular de la teoría relativista) y por ello provocó una larga polémica.

La mecánica cuántica o mecánica ondulatoria es la que estudia las partículas subatómicas y cómo se comportan como onda y partícula a la vez (a semejanza dela luz, que es donde se inicia este tipo de estudios). Los padres de la mecánica cuántica son James Clerk Maxwell y Heinrich Rudolf Hertz, el primero por poner la base teórica que explica que cualquier objeto que viaje a una velocidad cercana a la de la luz emite un campo electromagnético y el segundo por demostrarlo experimentalmente.
En cuanto a la teoría cuántica de los campos es la aplicaciónde la mecánica cuántica a los campos gravitatorios, electromagnéticos y otros. A este nivel lo que puedo comentar sobre esta área de la mecánica es que es la más reciente y es la que trata de explicar los orígenes del universo


2.- CONCEPTOS Y PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

Newton fue el primero en establecer una formulación satisfactoria en los principios fundamentales de la mecánica, y hastaahora sigue siendo la base de los estudios de la ingeniería. Los conceptos básicos empleados en la mecánica newtoniana son: el espacio, el tiempo, la masa y la fuerza. Estos conceptos son absolutos e independientes entre ellos excepto la fuerza.

1ª Ley de Newton (Inercia): “Un cuerpo permanece en estado de reposo, o de movimiento rectilíneo uniforme, en tanto no exista fuerza desequilibrantealguna, que altere dicho estado”. Esta ley es de tipo cualitativo, ya que indica los estados naturales de movimiento.

2ª Ley de Newton: “Si a un cuerpo se le aplica una fuerza desequilibrante, dicha partícula o cuerpo adquirirá una aceleración con la dirección y el sentido de la fuerza. Dicha aceleración tiene una magnitud directamente proporcional al módulo de la fuerza, e inversamenteproporcional a la cantidad de masa del cuerpo”. Esta ley es de tipo cuantitativo, ya que indica los valores de las causas y efectos.

3ª Ley de Newton: “A toda acción corresponde una reacción de igual magnitud, colineal y con sentido contrario”. Esta ley es de tipo explicativo, ya que no puede entenderse esta ley sin la acción de un cuerpo sobre otro.


Postulado de Stevin: También conocido como...