LIBRO DE MECANICA 1

´cnica de Madrid
Universidad Polite
Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos

´
CURSO DE MECANICA
Vol´
umenes I y II

Jos´e Mar´ıa Goicolea Ruig´omez
diciembre 2010

Segunda edici´
on revisada, noviembre 2001 – diciembre 2010
c 2010 por Jos´e M.a Goicolea Ruig´omez.
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Prólogo
Este curso de mecánica tiene por objetivo servir de base para el aprendizaje de los métodos clásicos de la mecánica en lasescuelas de ingeniería. El
material se ha desarrollado como base del curso de mecánica en la Escuela
Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la Universidad Politécnica de Madrid, sin embargo la orientación es generalista y
puede ser de interés en otros centros. Se ha procurado conjugar en el texto
el enfoque práctico orientado a la resolución de problemas con una adecuadacorrección formal en su desarrollo. Sin embargo, de antemano debe
reconocerse que no se pretende ni una originalidad en el tratamiento de una
materia que puede considerarse clásica, ni un alcance exhaustivo en cuanto
a los temas abarcados.
Contrariamente a otros textos de «mecánica para ingenieros», aquí el
itinerario comienza en la dinámica, para culminar en la estática como caso
particular de lamisma, pasando entre medias por la cinemática y diversas
aplicaciones o concreciones. La pretensión básica es fundamentar adecuadamente los conceptos generales de la dinámica (y por ende de la mecánica),
más que incidir en planteamientos intuitivos de la estática que en las escuelas
de ingeniería están por lo general suficientemente tratados por otras asignaturas. Sin embargo, la dinámica constituyeun reto de interés creciente para
la ingeniería, a veces no adecuadamente cubierto en los planes de estudio.
Los nuevos sistemas de transporte ferroviario de alta velocidad, los progresos en aeronáutica o astronáutica, la robótica y muchas otras aplicaciones
atestiguan este interés. Por otra parte, la asimilación de los conceptos generales de la dinámica constituirá una base generalista sólidapara disciplinas
posteriores como la estática o dinámica estructural.
Esta segunda edición incorpora respecto a la primera (de 1995) varias
correcciones y ampliaciones. En primer lugar, se subsanan las erratas advertidas y se corrigen y amplían algunos temas, como la dinámica analítica. Por
otra parte, se incluye un conjunto seleccionado de ejemplos representativos
resueltos dentro de cada capítulo,así como un cierto número de problemas
propuestos para resolver al final de cada capítulo. Muchos de estos provienen
de exámenes de la Escuela de ingenieros de Caminos de Madrid.
Como consecuencia de estas adiciones el texto se ha ampliado y ocupa
ahora dos volúmenes. El material contenido en este primer volumen está
pensado para cubrirse a lo largo de un semestre, en un curso de 6 créditos
(60horas lectivas incluyendo teoría y problemas). Si fuera necesario, podrían

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omitirse algunos apartados considerados opcionales, como 3.7–3.9, 5.6–5.7,
6.6, 7.3 y 7.7.
El segundo volumen, que podría cubrirse en un segundo semestre con
igual número de créditos, incluye la dinámica del sólido rígido, la dinámica
impulsiva, las ecuaciones de Hamilton, las oscilaciones lineales en sistemas
con...