Fundamentos de la mecanica clasica

Fundamentos de la Mecanica Clasica

Es la rama de la Física que trata del movimiento y equilibrio de los cuerpos, y de las causas que los originan. Esta descripción abarcaba antes el concepto global de M.; hoy día sólo define la M. clásica, ya que no corresponde a los desarrollos posteriores, tales como la M. relativista y la cuántica (v. iv). Con frecuencia se la considera como una cienciaapriorística y deductiva, dada su consistente estructura matemática, hasta el punto de definirla como una parte de las Matemáticas aplicadas (M. racional). Históricamente es la rama más antigua de la Física. Desde la Prehistoria, el hombre ingenió útiles mecánicos sencillos para sus industrias de primera necesidad. Las civilizaciones asiria, egipcia, china y griega muestran un progresivo desarrollode la M. aplicada y de la celeste. Durante el Renacimiento no sólo se suceden con rapidez las invenciones, sino también las teorías y formulaciones de la M. A partir de las investigaciones de Newton (v.); (16431727) se van trazando los métodos matemáticos de esta ciencia. A mediados del s. xix los fundamentos de la M. clásica parecían tan irrefutables que se aceptaban sin discusión todas lasconsecuencias lógicas de los mismos. A finales de ese siglo, al estudiar el microcosmos, se desarrollan nuevos conceptos mecánicos, que ya no pueden incluirse en lo que se denomina M. clásica. Las leyes mecánicas se han obtenido mediante cuidadosas observaciones y medidas de masas, posiciones y tiempos, las cuales, a través de un proceso de abstracción y de síntesis, permiten establecer modelosmatemáticos o teorías capaces de interpretar los fenómenos observados
      División. Todos los fenómenos mecánicos pueden englobarse en tres grandes disciplinas, regidas por leyes y principios propios: la cinemática (v.), que analiza los movimientos con independencia de sus causas y sin hacer intervenir la masa; la dinámica (v.), que estudia las fuerzas que originan los movimientos y las leyes que losrigen; y la estática, que trata del equilibrio de las fuerzas. Las leyes correspondientes son leyes límites, que no se cumplen rigurosamente en la realidad debido a los rozamientos, los cuales disipan la energía mecánica de agitación térmica
      Conceptos básicos. Por otra parte, como los objetos reales están dotados de numerosas características tales como color, masa, posición, carga eléctrica,temperatura, etc., y para realizar el estudio mecánico sólo interesan cualidades, se opera con sistemas ideales, abstractos. Nacen así los siguientes conceptos básicos: el punto material, sin dimensiones, capaz de realizar únicamente movimientos de traslación; el sistema de puntos o conjunto de puntos materiales entre los que existe cierta dependencia y en los que hay que distinguir no sólo lasacciones externas del sistema, sino las interacciones de los puntos entre sí; el sólido rígido, o sistema de puntos en los que sus distancias relativas son invariables, capaz de realizar movimientos de rotación y dotado de tres momentos principales de inercia (v. DINÁMICA), independientes del tiempo; el continuo def ormable, en el que se considera una distribución de propiedades que son función delas coordenadas y caracterizado por la densidad y por los desplazamientos de sus puntos de la posición de equilibrio. Cualquier fenómeno mecánico puede abordarse si se selecciona con precisión cuál de estos modelos ideales es el idóneo al cuerpo en estudio y en cuál de las tres disciplinas antes citadas cabe incluir el fenómeno observado. La M. considera el espacio y el tiempo homogéneos (tienenlas mismas propiedades físicas en todos sus puntos) e isótropos (en cada punto, todas las direcciones son equivalentes respecto a sus propiedades físicas) y admite que un mismo movimiento puede reproducirse en lugares distintos y enépocas diferentes si las causas que lo originan son idénticas (principio de la causalidad)
      Para estudiar los fenómenos mecánicos se requiere un sistema de...