Vectores

Fuerzas y vectores. Equilibrio de la partícula

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En esta ilustración puedes ver una grúa alzando un contenedor. La fuerza que ejerce la grúa a través del cable para levantar el contenedor, su desplazamiento, la temperatura ambiente y el tiempo durante el cual transcurre la acción, se llaman magnitudes. Pero ni las cuatro magnitudes tienen el mismo carácter ni pueden ser expresadas de lamisma manera. ¿Sabes expresar posibles valores de estas cuatro magnitudes, en esta situación, y explicar qué significan? ¿Sabrías decir qué magnitudes son escalares y cuáles vectoriales, y por qué?

1. Fuerzas y vectores. Equilibrio de la partícula
1.1 Introducción a la mecánica

1.1 Introducción a la mecánica
En tecnología, y más concretamente en los procesos de ingeniería, cuando hay quediseñar una máquina o una estructura determinada debemos, en primer lugar, hacer un estudio de todas las fuerzas o movimientos que resultarán de su funcionamiento. Esto nos permite determinar tanto su geometría para originar los movimientos deseados, como los materiales más adecuados para soportar las fuerzas, y garantizar así un buen funcionamiento de la máquina o estructura. Y es en todo estodonde la mecánica interviene decisivamente. Pero, ¿qué es la mecánica? La mecánica es la ciencia que describe y que intenta predecir las condiciones de reposo o de movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas. Es, pues, una ciencia física, puesto que los movimientos y las fuerzas son fenómenos físicos. Todo esto implica que cuando estudiemos fuerzas y movimientos, lo tendremos queasimilar ipso facto a la física. El enfoque de la materia, no obstante, es diferente del que se hace en la física, aunque parta de los mismos conceptos. Dentro de la mecánica se estudian los fundamentos teóricos que permiten diseñar máquinas, mecanismos o cualquier otro dispositivo de transformación de fuerzas o movimientos.
j http://mecfunnet.faii.etsii.upm.es j http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm

Los cuerpos pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos. Por ello, dividimos la mecánica en dos partes: la mecánica de los sólidos indeformables o sólidos rígidos y la mecánica de fluidos. A su vez, cada una de estas partes se subdivide en otras dos: la estática y la dinámica. La primera estudia los cuerpos en reposo, mientras que la segunda se ocupa de los cuerpos en movimiento. Sinembargo, no hay que olvidar que, en la práctica, no existen los sólidos indeformables, ya que todos se deforman bajo la acción de las fuerzas. No obstante, muchas veces las deformaciones son pequeñas y no afectan a sus condiciones de equilibrio o de movimiento, y por eso se parte inicialmente de la idea de sólido indeformable. Ahora bien, en un segundo paso habrá que tenerlas en cuenta, si queremosgarantizar que las deformaciones no pondrán en peligro la resistencia de la máquina o estructura ni provocar su rotura. La elasticidad y resistencia de materiales son una parte más de la mecánica, que predicen cómo deben ser los materiales, su forma y naturaleza, y las deformaciones que sufren éstos bajo la acción de las fuerzas, y cuyo fin es el prevenir roturas o deformaciones peligrosas. Portodo ello, hemos dedicado las primeras unidades a la estática y a introducir la resistencia de materiales. Las unidades centrales las dedicamos al estudio de la cinemática de mecanismos y a la dinámica. Las últimas unidades las hemos dedicado a la mecánica de fluidos y a algunas de sus aplicaciones más interesantes: la neumática y la oleohidráulica. Ahora, sin embargo, hay que empezar por elprincipio y ponernos a estudiar las fuerzas: qué son, cómo las representamos y cómo deben actuar para determinar las condiciones de equilibrio.

Actividades
1> Determina el material y la forma de una pieza en función
de si puede resistir sin deformaciones excesivas unas fuerzas determinadas, ¿a qué ámbito de la mecánica pertenece? ¿Y el estudio de las fuerzas que actúan en este caso?

2> El...