Principios de mecanica

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UNIDAD DE APRENDIZAJE: MECÁNICA
CAPITULO I. PRINCIPIOS GENERALES DE MECÁNICA
INTRODUCCIÓN.
Qué es la mecánica. Es la rama de la física que describe y predice las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.
Esta se divide en tres partes: mecánica de los cuerpos rígidos, mecánica de los cuerpos deformables y mecánica de los fluidos.
Mecánica de los cuerposrígidos: esta se subdivide en estática y dinámica.
Mecánica de los cuerpos deformables y mecánica de los fluidos.

La mecánica se remonta a los tiempos de Aristóteles (384-322 a de J.C.) y Arquímedes (287-212 a de J.C.), fue necesario esperar hasta Newton (1642-1727 d de J.C.), para hallar una formulación satisfactoria de sus principios fundamentales. Estos principios fueron modificados mástarde por D´Alambert, Lagrange y Hamilton. su validez permaneció sin discusión hasta que Einsten formuló su teoría de la relatividad (1905). Aun así la mecánica newtoniana aún sigue siendo la base de las ciencias de ingeniería actuales.

Los conceptos básicos empleados en mecánica son: espacio, tiempo, masa y fuerza. Estos conceptos no pueden ser definidos; deben ser aceptados sobre la base denuestra intuición y experiencia y utilizados como un marco de referencia mental para nuestro estudio de la mecánica.

La masa de un cuerpo es una propiedad característica del mismo, que está relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman. Se mide en kilogramos (kg) y también en gramos, toneladas, libras, onzas, etc.

El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra ydepende de la masa del mismo. Un cuerpo de masa el doble que otro, pesa también el doble. Se mide en Newtons (N) y también en kg-fuerza, dinas, libras-fuerza, onzas-fuerza, etc.

El kg es por tanto una unidad de masa, no de peso. Sin embargo, muchos aparatos utilizados para medir pesos (básculas, por ejemplo), tienen sus escalas graduadas en kg en lugar de kg-fuerza. Esto no suele representar,normalmente, ningún problema ya que 1 kg-fuerza es el peso en la superficie de la Tierra de un objeto de 1 kg de masa. Por lo tanto, una persona de 60 kg de masa pesa en la superficie de la Tierra 60 kg-Fuerza. Sin embargo, la misma persona en la Luna pesaría solo 10 kg-fuerza, aunque su masa seguiría siendo de 60 kg. (El peso de un objeto en la Luna, representa la fuerza con que ésta lo atrae)Si ponemos en dos básculas iguales 1 kg de plomo y 1 kg de paja, ¿marcarán lo mismo?
Como hemos visto en la pregunta anterior, 1 kg de plomo y 1 kg de paja pesan lo mismo : 1 kg-fuerza. Parece por tanto que las dos básculas deberían de marcar igual. Sin embargo no es así, ya que una báscula no indica el peso del objeto que se coloca encima, sino la fuerza que él mismo hace sobre ella. ¿Quémarcaría la báscula si colocásemos sobre ella un globo de feria. Evidentemente y a pesar de tener peso (la Tierra lo atrae como a todos los objetos que tienen masa), la báscula no marcaría nada, porque el globo se iría volando y no haría ninguna fuerza sobre ella.

El plomo y la paja, no hacen la misma fuerza sobre la báscula aunque su peso sea igual. Esto se debe a que el aire los empuja hacia arribacon una fuerza distinta.

El aire, como todos los fluidos (gases y líquidos), ejerce una fuerza hacia arriba, denominada empuje, sobre los cuerpos que se encuentran en su interior. Esta fuerza es tanto mayor, cuanto mayor sea el volumen del cuerpo.

Como 1 kg de paja tiene un volumen mucho mayor que 1 kg de plomo, el empuje del aire sobre la paja es también mucho mayor que sobre el plomo.

Labáscula que tiene la paja, marcará por tanto un poco menos.

La diferencia es pequeña, aproximadamente 1 g-fuerza.

Fuerzas de contacto y fuerzas a distancia
Fuerza: representa la acción de un cuerpo sobre otro. Puede ser ejercida por contacto directo o a
En un sentido estricto, todas las fuerzas naturales son fuerzas producidas a distancia como producto de la interacción entre...
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