Macros

UNIDAD 1 ANTECEDENTES HISTORICOS 1.1 Antecedentes históricos de la mecánica. 1.2 Ubicación de la estática y la dinámica dentro de la mecánica. 1.3 El sistema internacional de unidades y notación científica. 1.3.1 Conversión de unidades y redondeo (cifras significativas) 1.3.2 Cantidades vectoriales y escalares.

1.1

Antecedentes históricos de la mecánica.

Mecánica: puede definirse como larama de las ciencias físicas que estudia el estado de reposo o movimiento de cuerpos que están sujetos a la acción de fuerzas. En general este tema se subdivide en tres ramas: mecánica del cuerpo rígido, mecánica de cuerpos deformables y mecánica de fluidos. En esta clase veremos el tema de mecánica de cuerpo rígido, la cual se divide en: estática, que estudia el equilibrio de los cuerpos, estoes los cuerpos que se encuentran en reposo o con movimiento a velocidad constante. La cinemática que estudia el movimiento de los cuerpos sin atender las causas que lo producen y la dinámica que estudia el movimiento acelerado de los cuerpos. Conceptos fundamentales: Antes de iniciar el estudio de la mecánica del cuerpo rígido, es importante comprender el significado de ciertos conceptos yprincipios fundamentales. Cantidades básicas Las cuatro cantidades siguientes se utilizan en la mecánica del cuerpo rígido: a) Longitud: es necesaria para ubicar la posición de un punto en el espacio y de esta forma describir el tamaño de su sistema físico. Una vez que se define una unidad estándar de longitud, puede definirse cuantitativamente distancias y propiedades geométricas de un cuerpo comomúltiplos de esta longitud de tiempo. b) Tiempo: se concibe como una sucesión de eventos. Aunque los principios de la estática son independientes del tiempo, esta cantidad juega un papel muy importante en el estudio de la dinámica. c) Masa: es una propiedad de la materia por la cual podemos comparar la acción de un cuerpo con la de otro. Esta propiedad se manifiesta como una atracción gravitacional entredos cuerpos y proporciona una medida cuantitativa de la resistencia que presenta la materia a cambio de velocidad. d) Fuerza: esta es considerada en general como un “jalón o tirón” ejercido por un cuerpo sobre otro. Esta interacción puede ocurrir cuando existe un contacto directo entre los cuerpos. La fuerza se caracteriza por su magnitud, dirección y punto de aplicación.

Idealizaciones Losmodelos o idealizaciones se utilizan en mecánica con la finalidad de simplificar la aplicación de la teoría. Se definirán algunas de las idealizaciones más importantes. Otros modelos que vale la pena mencionar serán estudiados en los puntos que se necesite. Partícula: una partícula posee masa pero de tamaño poco significativo. Por ejemplo el tamaño de la Tierra es insignificante comparado con eltamaño de su orbita. Cuando un cuerpo se idealiza como partícula los principios de la mecánica se simplifican de manera importante, ya que la geometría del cuerpo no se tomara en cuenta en el análisis del problema. Cuerpo rígido: puede ser considerado como un conjunto formado por un gran numero de partículas que permanecen separadas entre si por una distancia fija antes y después de aplicar lacarga. Fuerza concentrada: representa el efecto de una carga la cual se supone que actúa en algún punto de un cuerpo. Podemos representar este efecto por medio de una fuerza concentrada, siempre y cuando el área sobre la cual se aplica sea relativamente pequeña comparada con el tamaño del cuerpo. Las tres leyes del movimiento de Newton: el tema de la mecánica del cuerpo rígido se encuentra basado enlas tres leyes del movimiento de Newton, cuya validez se sustenta en la observación experimental. Estas leyes se aplican al movimiento de una partícula, medido desde un marco de referencia no acelerado y pueden definirse brevemente de la manera siguiente: Primera ley: una partícula que se encuentra originalmente en reposo o en movimiento en línea recta a velocidad constante, permanecerá en ese...