Industrial

 Antecedentes Históricos de la Mecánica

El estudio de la mecánica se inició con el análisis de números pequeños de objetos grandes que se mueven lentamente, lo que nosotros ahora llamamos "la mecánica clásica”. Isaac Newton (1643-1727) está reconocido como la figura principal en la mecánica clásica. Cuando Newton ingresó a la universidad, él había planeado estudiar Leyes. Sin embargo, él cambió de parecer cuando fue expuesto a los trabajos de grandes pensadores tales como Aristóteles, Descartes, Gassendi, Hobbes y Boyle. Newton también fue inspirado por la mecánica astronómica de Copérnico y por Galileo y los estudios en el campo de la óptica de Kepler. Estas ideas pusieron a Newton a pensar, y sus pensamientos culminaron en su libro, el Quaestiones Quaedam Philosophicae. Su libro lo empezó escribiendo: “Platón es mi amigo, Aristóteles es mi amigo, pero mi mejor amigo es la verdad."

Inspirado por el simple hecho de que una manzana siempre cae a la tierra, Newton siguió adelante y estableció las fundaciones para la Teoría de la Gravitación Universal. En 1666, Newton planteó la ley del cuadrado inverso basado en su ley de fuerza centrífuga y en la tercera ley de Kepler de movimiento planetario. Newton compiló y publicó los resultados de su análisis del movimiento de cuerpos en los medios resistivos y no-resistivos aplicados a cuerpos orbitales, proyectiles, péndulos y caída libre en su libro Philosophiae el Naturalis Principia Matematica. Mejor conocido como el Principia, el cual es considerado como uno de los libros más famosos escrito en la historia. Sus teorías también ayudaron a explicar muchos fenómenos naturales como la ocurrencia periódica de mareas y sus variaciones. Newton también inventó el cálculo diferencial e integral, que es necesario para realizar los cálculos matemáticos involucrados en la mecánica clásica.

La mecánica estadística fue desarrollada por Boltzmann quien publicó su artículo de 1877 titulado "En la relación entre la segunda ley de la teoría mecánica del calor y el cálculo de probabilidad con respecto a los teoremas del equilibrio termal”. En este artículo Boltzmann presentó una expresión probabilística para la entropía. Esta relación fue llamada el “Principio de Boltzmann” por Albert Einstein en 1905, dado que se le reconocía como la fundación de la mecánica estadística que no se limita a los gases solamente, pero que también podía aplicarse a los líquidos y al estado sólido.

Albert Einstein es considerado como el padre de mecánica relativista. Einstein estudió las limitaciones de la mecánica clásica desarrollada por Newton. De hecho, la teoría de Newton de gravitación, así como sus leyes de mecánicas, son sólo una aproximación muy buena y no son capaces de explicar la conducta de cuerpos en la presencia de campos gravitatorios muy fuertes. La Teoría General de Relatividad de Albert Einstein reemplazó a la Ley Universal de Gravitación de Newton. Einstein desarrolló su propia teoría de gravitación que se publicó en 1915. Es importante comprender que la mecánica clásica de Newton es todavía una aproximación válida para objetos grandes que se mueven lentamente, y que ésta se usa en la mayoría de las aplicaciones de la ingeniería. Sin embargo, cuando los objetos se mueven a velocidades comparables a la velocidad de la luz, las relaciones de la mecánica relativista de Einstein son las que se deben de aplicar.

Finalmente, el desarrollo de la mecánica quántica es quizás uno de los más grandes logros intelectuales del siglo XX. Mientras muchos individuos hicieron contribuciones, algunos de los científicos más reconocidos en este campo incluyen a Sir William Hamilton, David Hilbert, Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Louis de Broglie, Erwin Schrödinger, Max Born, Wolfgang Pauli, Paul Dirac, y John von Neumann.

 Ubicación De La Estática Y Dinámica Dentro De La Mecánica

 Sistemas de unidades.

Un sistema de unidades es un conjunto consistente de unidades de medida. Definen un conjunto básico de unidades de medida a partir del cual se derivan el resto. Existen varios sistemas de unidades:

Sistema Internacional de Unidades o SI: Es el sistema más usado. Sus unidades básicas son: el metro, el kilogramo, el segundo, el ampere, el kelvin, la candela y el mol.

Sistema Métrico Decimal: Primer sistema unificado de medidas.

Sistema Cegesimal o CGS.: Denominado así porque sus unidades básicas son el centímetro, el gramo y el segundo.

Sistema Natural: En el cual las unidades se escogen de forma que ciertas constantes físicas valgan exactamente 1.

Sistema Técnico de Unidades: Derivado del sistema métrico con unidades del anterior, actualmente este sistema está en desuso.

Sistema Inglés: Aún utilizado en los países anglosajones. Muchos de ellos lo están intentando reemplazar por el Sistema Internacional de Unidades.

 El sistema internacional de unidades y notación científica.

El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, también denominado Sistema Internacional de Medidas, es el sistema de unidades más extensamente usado. Junto con el antiguo sistema métrico decimal, que es su antecesor y que se ha mejorado, el SI también es conocido como sistema métrico, especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado para su uso cotidiano. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas, que inicialmente definió seis unidades físicas básicas o fundamentales. En 1971, fue añadida la séptima unidad básica, el mol.

Una de las principales características, que constituye la gran ventaja del SI, es que sus unidades están basadas en fenómenos físicos fundamentales. La única excepción es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, que está definida como la masa del prototipo internacional del kilogramo o aquel cilindro de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

Las unidades del SI son la referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medida y a las que están referidas a través de una cadena ininterrumpida de calibraciones o comparaciones. Esto permite alcanzar la equivalencia de las medidas realizadas por instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares apartados y por ende asegurar, sin la necesidad de ensayos y mediciones duplicadas, el cumplimiento de las características de los objetos que circulan en el comercio internacional y su intercambiabilidad.

Unidades básicas del SI

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades también denominadas unidades fundamentales. Son las unidades utilizadas para expresar

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