Unidad 1 La mecnica se puede definir como la ciencia que describe y predice las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la accin de fuer zas. Se divide en tres partes: a) la mecnica de cuerpos rgidos.En esta parte del estudio de la mecnica se supone que los cuerpos son perfectamente rgidos. Sin embargo, las estructuras y las mquinas rea les nunca lo son y se de forman bajo las cargas a las que estn sometidas.

1. EstticaEstudia los cuerpos en reposo2. dinmica Estudia los cuerpos en movimiento b) la mecnica de cuerpos deformables. Estas deformaciones casi siempre son pequeas y no afectan de manera apreciable las condiciones de equilibrio o de movimiento de la estructura en consideracin. Pero son importantes cuando se tiene en cuenta la resistencia de la estructura a las fallas y se estudian en la mecnica de materiales, que es una par te de la mecnica de cuerpos deformables.c) la mecnica de fluidos.1. fluidos incompresibles.La hidrulica es una subdivisin importante en el estudio de los fluidos incompresibles y trata problemas relativos a los lquidos.

2. fluidos compresibles.La mecnica es una ciencia fsica puesto que estudia fenmenos fsicos.Sin embargo, algunos la asocian con las matemticas, mientras que otros la consideran un tema de ingeniera. Ambos pun tos de vista se justifican parcialmente. La mecnica es la base de la mayora de las ciencias de la ingeniera y es un requisito indispensable para estudiarlas. Sin embargo, no tiene el carcter emprico pro pio de algunas ciencias de la ingeniera, es decir, no se basa slo en la experiencia u observacin; por su rigor y la importancia que da al razonamiento deductivo se parece a las matemticas. Pero tampoco es una ciencia abstracta, ni si quiera una ciencia pura; es una ciencia aplicada. Su propsito es explicar y predecir los fenmenos fsicos y poner las bases para aplicarlas en ingeniera.Los conceptos bsicos que se emplean en la mecnica son espacio, tiempo, masa y fuerza.

Estos conceptos no pueden ser definidos en forma exacta; deben aceptarse sobre las bases de nuestra intuicin y experiencia y emplearse cmo un marco de referencia mental en l estudio de la mecnica.El concepto de espacio se asocia con la nocin de posicin de un punto P. La posicin de ste puede definirse por tres longitudes medidas desde cierto punto de referencia u origen, en tres direcciones dadas. Estas longitudes se reconocen como coordenadas de P. Para definir un evento, no es suficiente con indicar su posicin en el espacio sino que debe darse tambin el tiempo del evento.El concepto de masa tiene la funcin de caracterizar y comparar los cuerpos con base en ciertos experimentos mecnicos fundamenta les. Por ejemplo, dos cuerpos que tengan la misma masa se ran atrados por la Tierra de igual forma; tambin presentarn la misma resistencia a un cambio en su movimiento traslacional.Una fuerza representa la accin de un cuerpo sobre otro y puede ejercerse por contacto real o a distancia, como en el caso de las fuerzas gravitacionales y magnticas. Una fuerza se caracteriza por su punto de aplicacin, magnitud y direccin y se representa con un vector

En la mecnica newtoniana, espacio, tiempo y masa son conceptos absolutos e independientes entre s (esto no es as en la mecnica relativista, donde el tiempo de un evento depende de su posicin y la masa de un cuerpo vara con su velocidad). Por otra parte, el concepto de fuerza no es independiente de los otros tres. En realidad, uno de los principios fundamentales de la mecnica newtoniana indica que la fuerza resultan te que acta sobre un cuerpo se relaciona con la masa de ste y con la forma en que vara su velocidad en el tiempo.Se estudiarn las condiciones de reposo o movimiento de partculas y cuerpos rgidos a partir de los cuatro principios bsicos que se han expuesto. Por partcula se entiende una pequesima cantidad de materia que ocupa un punto en el espacio. Un cuerpo rgido es la combinacin de un gran nmero de partculas que ocupan posiciones fijas entre s. El estudio de la mecnica de las partculas es un requisito previo al de los cuerpos rgidos. Adems, los resultados obtenidos para una partcula pueden usarse directamente en muchos problemas que tratan de las condiciones de reposo o movimiento de cuerpos rea les.El estudio de la mecnica elemental descansa sobre seis principios fundamentales basados en la evidencia experimental.

La ley del paralelogramo para la adicin de fuerzas. Establece que dos fuer zas que actan sobre una partcula pueden ser sustituidas por una sola fuerza llama da resultante, que se obtiene al trazar la diagonal del paralelogramo que tiene los lados iguales a las fuerzas dadasEl principio de transmisibilidad. Establece que las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rgido permanecern inalteradas si una fuerza que acta en un punto del cuerpo rgido se sustituye por una fuerza de la misma magnitud y la misma direccin, pero que acte en un punto diferente, siempre que las dos fuerzas tengan la misma lnea de accinLas tres leyes fundamentales de Newton. Fueron formuladas por Sir Isaac New ton a finales del siglo XVII y pueden enunciarse como sigue:PRI MERA LEY. Si la fuerza resultan te que acta sobre una partcula es cero, la partcula permanecer en reposo (si originalmente estaba en reposo) o se mover con velocidad constante en lnea recta (si originalmente estaba en movimiento)SEGUNDA LEY. Si la fuerza resultante que acta sobre una partcula no es cero, la partcula tendr una aceleracin proporcional a la magnitud de la resultante y en la direccin de sta. esta ley puede expresarse as

TERCERA LEY. Las fuerzas de accin y reaccin de cuerpos en contacto tienen la misma magnitud, la misma lnea de accin y sentidos opuestos

La ley de gravitacin de Newton. Establece que dos partculas de masa M y m se atraen mutuamente con fuerzas iguales y opuestas de magnitud F dada por la frmula

donde r = la distancia entre las dos partculas G =la constante universal llamada constante de gravitacin

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