Capitulo I Texto Mecanica de Solidos I Setiembre 2012

Capítulo I
PRINCIPIOS GENERALES
Y VECTORES FUERZA
1.1

INTRODUCCIÓN
La mecánica trata de la respuesta de los cuerpos a la acción de las fuerzas. Las leyes de

la mecánica encuentran aplicación en el estudio de las máquinas y las estructuras que entraña la
práctica de la ingeniería. Por conveniencia, el estudio de la mecánica se divide en tres partes:
Mecánica de cuerpos rígidos, Mecánica decuerpos deformables y Mecánica de fluidos.
El estudio de la Mecánica de cuerpos rígidos se puede subdividir, a su vez, en Estática
y Dinámica. La Dinámica a su vez comprende el estudio de la Cinemática y Cinética. La
Estática se ocupa de los cuerpos sometidos a fuerzas equilibradas, es decir, cuerpos que están
en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme. La Estática constituye una parte importantedel
estudio de la Mecánica porque proporciona métodos para la determinación de las reacciones de
los apoyos, y de las relaciones entre las distribuciones de fuerzas internas y las cargas exteriores
en las estructuras estacionarias. Muchos problemas prácticos de ingeniería que comprenden
cargas soportadas por componentes estructurales se pueden resolver utilizando las relaciones
que se desarrollanen Estática. Las relaciones entre distribuciones de fuerzas interiores y cargas
exteriores que se desarrollan en Estática desempeñan un papel importante en el desarrollo
subsiguiente de la Mecánica de cuerpos deformables.
La Cinemática se ocupa del movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que
originan dicho movimiento. La Cinemática, a veces llamada geometría del movimiento, constituyeuna parte importante del estudio de la Mecánica, por su aplicación a problemas en los que sólo
intervienen movimientos de partes de una máquina.
La Cinética se ocupa de los cuerpos sometidos a fuerzas no equilibradas; por tanto,
tendrán movimientos no uniformes, es decir, acelerados. El estudio de la Cinética constituye una
parte importante del estudio de la Mecánica porque proporciona relacionesentre el movimiento de
un cuerpo y las fuerzas y momentos que sobre él actúan. Las relaciones de la Cinética se pueden
obtener por aplicación directa de las leyes de Newton del movimiento o bien utilizando las formas
integradas de las ecuaciones del movimiento que dan lugar a los principios del trabajo y la
energía, del impulso y la cantidad de movimiento o del teorema del momento cinético.

1La rama de la Mecánica que se ocupa de las distribuciones de fuerzas interiores y de las
deformaciones que tiene lugar en las estructuras de ingeniería reales y en los componentes de
maquinarias, cuando están sometidos a sistemas de fuerzas, se conoce con el nombre de
Mecánica de cuerpos deformables o Mecánica de Materiales.
La rama de la Mecánica que se ocupa de los líquidos y gases en reposo o enmovimiento
se denomina Mecánica de fluidos. Los fluidos pueden clasificarse en compresibles e
incompresibles. Se dice que un fluido es compresible cuando su densidad varía con la
temperatura y la presión. Si el volumen de un fluido se mantiene constante durante un cambio de
presión, se dice que se trata de un fluido incompresible. En la mayoría de las aplicaciones
técnicas, los líquidos seconsideran incompresibles. La parte de la Mecánica de fluidos que trata
de los fluidos incompresibles recibe frecuentemente el nombre de Hidráulica.

1.2

PRINCIPIOS GENERALES
1.2.1 MECÁNICA
La Mecánica es una Ciencia Aplicada cuya finalidad es aplicar y predecir los
fenómenos físicos y poner las bases para aplicarlos a la ingeniería.
Las partes de la mecánica son:
A) Mecánica de cuerpos rígidosComprende el estudio de:
- Estática.- estudia el equilibrio de los cuerpos.
- Dinámica (Cinemática y Cinética).- estudia el movimiento acelerado de los cuerpos.
B) Mecánica de cuerpos deformables (Mecánica de materiales)
C) Mecánica de Fluidos

* Algunos entendidos en la materia consideran que las partes de la Mecánica son
solamente dos: Mecánica de Sólidos (que comprende la mecánica de cuerpos rígidos...