Mecánica

Mecánica:

Es la ciencia que predice y describe las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerza

 Mecánica de cuerpos rígidos  estática: cuerpos en reposo/dinámica: cuerpos en movimiento

 Mecánica de fluidos

 Mecánica de cuerpos deformables

Conceptos y principios fundamentales

Los conceptos básicos usados son espacio, tiempo, masa y fuerza

Espacio: se asocia a la noción de posición de un punto; la posición de este puede definirse por 3 longitudes medidas desde cierto punto de referencia u origen, estas longitudes se llaman coordenadas de un punto.

Tiempo: para definir un evento, no es suficiente indicar su posición en el espacio si no que debe de darse también el tiempo del evento.

Masa: cantidad de materia en un cuerpo, se usa para caracterizar y comparar los cuerpos; por ejemplo los cuerpos que tengan la misma masa se han atraído por la tierra de igual forma.

Fuerza: es la acción de un cuerpo sobre otro, tiende a desplazar un cuerpo en dirección de su acción sobre dicho cuerpo, una fuerza se caracteriza por su punto de aplicación, su magnitud, dirección y sentido; y se representa con un vector.

Leyes de Newton

1ra ley de Newton (Inercia): Todo cuerpo tiende a permanecer en su estado original de reposo o movimiento en que se encuentre, al menos que una fuerza altere dicho estado.

Inercia: los cuerpos tienden a seguir haciendo siempre lo mismo.

2da ley de Newton (Fuerza, Masa y Aceleración): La aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza aplicada; pero inversamente proporcional a su masa.

3ra ley de Newton (Acción - Reacción): A toda acción le corresponde una reacción de igual magnitud, pero sentido contrario.

Escalares y vectores

Magnitudes escalares: son las magnitudes que quedan completamente determinadas con un valor o un modulo, es decir dado un numero y el nombre de la unidad en que se mide la magnitud.

No tienen dirección ni sentido.

Ejemplo: La clase de estática dura 50 minutos (no puede imaginarse vertical, horizontal o inclinada).

La temperatura ambiente es de 20°c.

Son magnitudes que para quedar completamente definidas requiere se señalan su modulo (número y nombre de la unidad) su dirección y sentido.

La fuerza es un ejemplo claro de magnitud vectorial, pues sus efectos al actuar sobre un cuerpo dependerán no solo de su cantidad, si no también de la línea a lo largo de la cual se ejerce su acción.

Características de un vector

Modulo, magnitud o intensidad del vector: índice su valor y se representa por la distancia entre el origen y la punta de la flecha de acuerdo a una escala adecuada.

Dirección o línea de acción: es la recta sobre la cual actúa el vector, se traza conociendo el ángulo que forma con respecto a un eje de referencia, por ejemplo: el semieje positivo de las X.

Sentido: indica hacia donde se dirige el vector; el sentido esta señalado por la punta de la flecha que representa el vector (figura)

Representación de un vector

Las magnitudes vectoriales se denotan por letras mayúsculas o minúsculas con una flecha en la parte superior; su modulo se denota con la misma letra pero sin flecha.

El vector R, lo podemos escribir como R y su modulo R

El vector b, lo podemos escribir como b y su modulo b

Sistema de vectores

Es un conjunto de vectores que actúan sobre un mismo cuerpo.

Sistemas de vectores coplanares

Es un conjunto de vectores representados en un sistema de referencia bidimensional, o sea que pueden ser representados en un mismo plano.

Sistema de vectores no coplanares (vectores en el espacio)

Es un conjunto de vectores representados en un sistema tridimensional, es decir en planos distintos.

Tipos de vectores

Vectores colineales: son aquellos que actúan en una misma línea de acción.

Vectores concurrentes: son aquellos que parten de un mismo punto de aplicación; ejemplos: cuando dos aviones salen de un mismo lugar, cuando dos o más cuerdas tiran del mismo punto o levantan un objeto del mismo punto.

Tarea

Ejemplos de magnitudes escalares y vectoriales

Escalares

Carga: es una propiedad intrínseca de algunas partículas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones y que determina las interacciones electromagnéticas entre ellas

Distancia: mide la relación de lejanía entre dos puntos

Masa: es la cantidad de materia de un cuerpo

Presión: es la fuerza que actúa por unidad de superficie

Tiempo: mide la duración de las cosas sujetas a cambio

Temperatura: es un parámetro termodinámico del estado de un sistema que caracteriza el calor o transferencia

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