Mecánica ¿Qué es mecánica?

Mecánica

¿Qué es mecánica? Es el estudio de los cuerpos en reposo y movimiento, también se conoce como el arte de construir.

¿Qué es la ingeniería mecánica? Es una rama de la ingeniería, se encargan de diseñar y analizar diversos elementos y recursos para construir, repara, instalar, etc.

Historia

Las aplicaciones de la ingeniería mecánica se encuentran en los archivos de muchas sociedades antiguas de todo el mundo, en Grecia las obras de Arquímedes han influido profundamente en la mecánica Occidental, el reloj de agua y un sismómetro y así mismo se incorpora la torre del reloj astronómico antes de que se pudiera encontrar en los relojes de la Europa medieval. Durante los siglos VIII y IX era llamada edad de oro islámica y se realizaron notables contribuciones en el campo de la ingeniería mecánica. En el libro del conocimiento de ingeniosos dispositivos mecánicos en 1206 se presentaron muchos diseños mecánicos. También considerados tales como dispositivos que ahora forman base de mecanismos tales como árbol de levas y cigüeñal.

Introducción

Ingeniería Mecánica

Es una rama de la ingeniería que aplica, específicamente los principios de la termodinámica, la mecánica de fluidos y el análisis estructural para el diseño y análisis de elementos usados en la actualidad, tales como maquinaria con diversos fines, térmicos, hidráulicos, de transporte y de manufactura, así como también sistemas de ventilación, vehículos motorizados, terrestres aéreos y marítimos entre otras aplicaciones.

Funcionamiento de Termoeléctrica [pic 1]

Mecánica de Fluidos

Es la rama de la física comprendida dentro de la mecánica de medios continuos que estudia el movimiento de los fluidos, así como las fuerzas que lo provocan.

Ecuaciones que rigen la mecánica de fluidos1.

• Ecuación de continuidad
• Ecuación de la cantidad de movimiento
• Ecuación de la conversión de la energía

La mecánica de fluidos puede subdividirse en dos campos principales:

• La estática de fluidos.

Que se ocupa de los fluidos en reposo.

• La dinámica de fluidos.

Que trata de los fluidos en movimiento.

Conceptos

Energía interna

Es el resultado de la contribución de la energía cinética de las moléculas o átomos que lo constituyen, de sus energías de rotación, traslación y ubicación, además de la energía potencional intermolecular debida a las fuerzas de tipo gravitatorio electromagnético y nuclear.

La física es un sistema que intenta hacer un reflejo de la energía a escala microscópica. Más concretamente, es la suma de la energía cinética interna, es decir, las sumas de energías cinéticas de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas de un sistema.

Energía potencial interna

Es la energía potencial asociada a las interacciones entre estas individualidades.

La energía interna no incluye la energía cinética o rotacional de un sistema como un todo. Tampoco incluye la energía potencial que el cuerpo pueda tener por su localización en un campo gravitacional electroestático o externa.

Termodinámica

Por su parte se define a la termodinámica como la rama de la física encargada del estudio de la interacción entre el calor y otras manifestaciones de la energía

Energía cinética

En física, la energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta energía cinética salvo que cambie su velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética.

Energía potencial

Es la energía mecánica asociada a la localización de un cuerpo dentro de un campo de fuerzas o a existencia de un campo de fuerzas en el interior de un cuerpo.

Tipos de mecánica

La mecánica es la rama de la física que estudia los cuerpos en movimiento y en reposo.

• Mecánica cuántica:

Este tipo de mecánica trata sobre el estudio de las partículas diminutas como fotones.

• Mecánica clásica

Se relaciona con el estudio de masas grandes tales como:

• Un automóvil
• Un avión
• Naves espaciales
• Etc.

O todo aquello que no sobrepase la velocidad de la luz.

• Mecánica relativa

Es la que estudia los cuerpos que sobrepasan la velocidad de la luz.

• Mecánica analítica

Es una formulación abstracta y general que permite el uso de igual de condiciones de sistemas inerciales, a diferencia de la ley de Newton.

Transferencia de calor

Es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor.

Diferentes tipos de calor:

• La temperatura
• Dilatación lineal de un solido
• Convección
• Radiación

• Energía térmica

Se le conoce como energía térmica aquella energía liberada en forma de calor, es decir que pasa de un cuerpo más caliente a otro que presenta una temperatura menor.

Influencia de la temperatura y el tiempo.

La temperatura influye en la ingeniería mecánica ya que el estado de un cuerpo puede variar, por ejemplo, un grado alto de temperatura un metal puede ser líquido. También de esto depende que las cosas funcionen correctamente.

La influencia del tiempo en la ingeniería mecánica o su estudio puede ser por ejemplo que con el paso de tiempo algunos materiales se pueden corroer o perder algunas propiedades, deteriorarse.

Resistencia de materiales

La resistencia de materiales se ocupa del cálculo y los esfuerzos y de formación que se producirán debiendo garantizar deformaciones dentro de los límites permisibles y obviamente que no se produzcan roturas.

En general podemos afirmar que una fuerza interna produce un esfuerzo actuante que trata de romper el elemento.

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