Fundamentos De Mecanica

Evolución Tecnológica

- Historia de la Mecánica.

La ciencia de la mecánica tiene más de dos mil años de historia. Sus orígenes se hallan estrechamente asociados al nombre de Arquímedes y su prueba de la ley de la palanca, que no sólo es una de las primeras leyes mecánicas en ser formuladas y demostradas, sino que jugó un papel dominante a través de la historia del conocimiento mecánico.

La historia de la Mecánica se puede dividir en diferentes periodos.

El primer período podemos llamarlo simplemente “prehistoria de la mecánica”; abarca el largo período de tiempo durante el que las culturas humanas acumularon conocimiento mecánico práctico sin que este conocimiento esté documentado en forma escrita, ni hubiera desarrollo de teorías sobre él. Aunque los orígenes de otras ciencias como las matemáticas y la astronomía pueden remontarse hasta las antiguas civilizaciones urbanas de Babilonia y Egipto, de modo sorprendente no es éste el caso de la mecánica. De hecho, aunque hay numerosas fuentes que atestiguan los proyectos de grandes edificios en estas civilizaciones, no hay un simple documento referente al desarrollo mecánico que implicaban tales obras.

El siguiente período es el que propiamente merece el nombre de “origen de la mecánica”. Contiene, en particular, la formulación y prueba de la ley de la palanca. De modo más general, se caracteriza por la aparición de los primeros tratados escritos dedicados a la mecánica y la física, asociados a nombres tales como Aristóteles, Euclides, Arquímedes y Herón. Estas obras tuvieron un enorme impacto sobre el desarrollo subsiguiente. La física aristotélica va a suministrar el fundamento conceptual de las teorías físicas hasta el advenimiento de la mecánica clásica.

El tercer período se caracteriza, en sus inicios, por la transformación de la mecánica en una “ciencia de balanzas y pesos”, en la que una vez más la ley de la palanca jugó un importante papel. Abarca la Edad Media árabe y latina, que vio la producción de una extensa literatura mecánica enfocada, sobre un corto número de temas.

El cuarto período es el de la mecánica preclásica, arrancando desde los bosquejos de ingenieros renacentistas como Leonardo da Vinci hasta las obras de madurez de Galileo Galilei. En contraste con el período precedente se ocupa de un creciente número de temas, entre ellos el plano inclinado, el péndulo, el movimiento de los proyectiles, el resorte, etc. No obstante, la ley de la balanza siguió jugando un papel importante como fundamento de la mecánica preclásica.

El quinto período es el del “desarrollo de la perspectiva mecanicista”. Se extiende desde las primeras visiones totalizadoras de un cosmos mecánico, como la de Descartes, mediante el establecimiento de la mecánica clásica y luego analítica, hasta los intentos de los científicos del siglo XIX de construir la física sobre una base completamente mecánica.

El sexto período es el de la decadencia de la perspectiva mecanicista y la desintegración de la mecánica hacia 1900, asociado a la emergencia de la física moderna y su revolución conceptual representada por la relatividad y la mecánica cuántica.

Es difícil conocer con exactitud los inicios de esta ciencia pero podemos afirmar que los orígenes de la mecánica están muy mezclados con el uso de instrumentos por medio de los cuales el hombre podía intervenir y cambiar la naturaleza a su voluntad en tiempos muy remotos. Entre estos instrumentos se encuentran las diversas armas filosas que eran empleadas por ellos para satisfacer sus necesidades.

-Definición:

La mecánica es una teoría científica que estudia el movimiento de los cuerpos y sus causas, o bien el equilibrio, es decir, la falta de movimiento.

Se trata de una teoría científica porque pretende interpretar fenómenos físicos que se observan experimentalmente. Para ello la mecánica parte de unos postulados o principios fundamentales, sobre los que se basa una teoría a través de modelos matemáticos, dando así una interpretación coherente a las observaciones experimentales. En la actualidad existen diversas teorías de la mecánica, y a lo largo del tiempo han existido muchas mas que han quedado obsoletas bien por no ser practicas en su aplicación, o bien por no adecuarse sus predicciones a la realidad física observada.

-Personajes Importantes

Aristóteles (384 ac – 322 ac)

• Estudia en la Academia de Platón (Atenas, 387 ac).

• Funda el Liceo (Atenas,335 ac).

• Fuerzas producen movimiento uniforme solo por contacto

• Gravedad estado natural Cuerpos mas pesados caen mas rápido

• La (errónea) teoría aristotélica del movimiento sobrevive hasta s XVI

Arquímedes de Siracusa (287 ac – 212 ac)

• Estudia en el Museo de Alejandría

• Inventos: Tornillo de Arquímedes (bomba), maquinas de guerra contra invasiones Romanas, Palancas, Poleas

• Principio de Arquímedes: fuerza hidrostática sobre cuerpo sumergido

• Método de cuadratura

• (Integración por exhaucion): aéreas y superficies

• Epitafio:

• Relación entre la superficie y volumen de esfera y cilindro.

Johannes Kepler

• 1571 (Wurtemberg) – 1630 (Regensburg)

• Trabajo con Tycho Brahe en Praga

• Tablas astronómicas muy precisas, sin telescopio

• Adopto telescopio de Galileo, diseño propio

• 3 leyes de Kepler

Galileo Galilei 1564 (Pisa) – 1642 (Florencia)

• Plano inclinado, péndulo tautocrono, movimiento parabólico, resistencia de materiales

• Caída de los graves: aceleración constante (¡contradice Aristóteles!)

• Desarrolla telescopio y observa planetas, lunas de Júpiter, Saturno...

• Condenado por inquisición por defender teoría Copernicana: prisión perpetua

• Relatividad Galileana e inercia.

Isaac Newton (1643–1727)

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