Historia De La Mecanica

Historia de la Mecánica

El hombre, al construir sus instrumentos, iniciaron el desarrollo de la mecánica. El origen de los primitivos interrogantes planteados por la mecánica surgió en las antiguas civilizaciones por su necesidad de disponer de máquinas, bélicas o pacíficas, que las liberaran de ciertos esfuerzos.

La mecánica como ciencia apareció en el periodo helenístico por medio de Arquímedes, quien describió cuantitativamente las leyes de la palanca y otras maquinas simples, las cuales con su uso dieron origen a las primeras nociones de dinámica y estática. Arquímedes estableció los fundamentos de la estática y fue el fundador de la hidrostática al enunciar su famoso principio. Ademas de Arquímedes a lo largo de los años también existieron varios estudiosos de la física que poco a poco sirvieron como impulso al aportar valiosos principios para el desarrollo de la mecánica entre ellos podemos citar a Tartaglia, Galileo Galilei, Newton, Euler, Einstein,entre otros.

Los constructores Egipcios poseían utensilios apropiados para medir y diseñar los planos, utilizan algunos principios de la mecánica para la construcción de pirámides, disponían de la piedra caliza y el granito, así como ladrillos. Cubrían grandes salas utilizando pilares o columnas, dinteles de piedra y losas de grandes dimensiones para los techos; para cubrir espacios emplearon esencialmente el sistema de dintel horizontal monolítico de piedra apoyada sobre pilares, razón por la cual éstos tenían que estar muy próximos, al ser la piedra material no apto a la flexión. Una particularidad importante, que demuestra las preocupaciones constructivas de los egipcios, es la disposición de un dado de piedra sobre el capitel, protegiendo así los bordes frágiles del mismo en su flexión y contribuyendo al centrado de la carga de compresión sobre la columna. Así mismo, en la forma de planta cuadrada, que va decreciendo de sección hasta su cúspide, en los grandes obeliscos egipcios, se adivina la intuición del sólido de igual resistencia a la compresión. Parece que también conocieron el arco como elemento constructivo, pero, de todos modos, las formas adinteladas fueron sus construcciones características.

• Galileo Galilei

Nació en Pisa en el año 1564. Su primer descubrimiento, la ley del péndulo, lo realizó cuando sólo tenía diez y siete años. Estaba en la catedral de Pisa cuando vio que para encender una lámpara, la retiraban hacia un lado. Al dejar de retenerla, una vez encendida, la lámpara oscilaba como un péndulo, con movimientos que eran cada vez menores, pero de igual duración. A falta de cronómetro, Galileo midió el compás regular de las oscilaciones de la lámpara valiéndose de los latidos de su propio pulso. También encontró que el tiempo de oscilación de un péndulo es proporcional a la raíz cuadrada de la longitud. Así, un péndulo que sea cuatro veces más largo que otro, tendrá un tiempo de oscilación doble que el de menor longitud.

En el año 1586 realizó interesantes descubrimientos de hidrostática, que le dieron celebridad y pronto fue nombrado profesor de matemáticas de la Universidad de Pisa. Allí continuó sus estudios sobre la caída de los cuerpos. Galileo llegó a la conclusión de que la velocidad de un cuerpo al caer depende del tiempo que ha estado cayendo, esto es, que al empezar va despacio y aumenta su velocidad a cada unidad de tiempo, y que los espacios recorridos al caer son proporcionales a los cuadrados de los periodos de tiempo durante los cuales el cuerpo ha estado cayendo.

Como se ve en la formulación de estos principios, Galileo podía formular la Ley de la Gravedad, aunque sin darle el carácter de Ley del Universo, que es lo que hace sublime la Ley de Gravitación Universal de Newton. Mientras el estudio de la estática se remonta al tiempo de los filósofos griegos, la primera contribución importante a la dinámica fue hecha por Galileo (1564- 1642).

Galileo con sus telescopios fue el primero en realizar descubrimientos astronómicos utilizando estos instrumentos y los describieron en su obra publicada en 1610: "Sidereus nuntius" (El mensajero de los astros).

• Isaac Newton

elabora la teoría sobre la atracción universal. Newton representa el impulsor de la mecánica clásica, destacó por la inspiración combinada con la curiosidad de sus estudios y escribió una obra fundamental para el posterior desarrollo de la física: Philosophiae naturalis principia mathematica (1687; Principios matemáticos de filosofía natural), en la que enunció los tres axiomas básicos de la mecánica y resolvió el problema del equilibrio dinámico del universo mediante la deducción de la teoría de la gravitación universal.

El prestigio adquirido por Newton, cimentado en el éxito teórico y experimental de sus trabajos, lo convirtió en el estandarte científico de los dos siglos posteriores. Él se encargo de sentar los cimientos de la mecánica al describir en forma completa la mecánica de un punto material sometido a fuerzas centrales.

• Simon Stevin de Brujas

Escribió Aritmética de Simon Stevin de Brujas (1585). También escribió diversas obras de mecánica, en las que trató del equilibrio de los cuerpos y del problema de la composición de fuerzas. En el campo de la mecánica demostró la imposibilidad de un tipo de movimiento perpetuo y llevó a cabo la comprobación de que, en caída libre, dos cuerpos distintos llegan al suelo al mismo tiempo (1586).

• Coulomb y Morin

Suponen que la fuerza de fricción se debe a las imperfecciones de las superficies en contacto y formularon las siguientes tres leyes.

1ª. La fuerza de fricción estática máxima es directamente proporcional a la magnitud de la reacción normal y a la rugosidad de las superficies en contacto. La fuerza de fricción cinética es directamente proporcional a la magnitud de la reacción normal y a la rugosidad de las superficies en contacto.

2ª. La fuerza de fricción estática máxima es independiente del tamaño del área en contacto.

3ª. La fuerza de fricción cinética es independiente de la velocidad relativa de las superficies en contacto.

Entre los modelos de acciones de contacto entre sólidos el más conocido es el que plantearon los franceses Coulomb y Morin. Su sencillez y

...