- ¿Que es mecanica?
- Division de la mecanica
- Importancia de la mecanica
- Ejemplo del uso de la mecanica
- Bibliografía
La mecánica se puede definir como la ciencia que describe y predice las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.
Asimismo es una ciencia física puesto que estudia fenómenos físicos. Sin embargo, algunos la asocian con las matemáticas, mientras que otros la consideran un tema de ingeniería.
De igual manera es la base de la mayoría de las ciencias de la ingeniería y es un requisito indispensable para estudiarlas. Sin embargo, no tiene el carácter empírico propio de algunas ciencias de la ingeniería, es decir, no se basa sólo en la experiencia u observación; por su rigor y la importancia que da al razonamiento deductivo se parece a las matemáticas. Pero tampoco es una ciencia abstracta, ni siquiera una ciencia pura; es una ciencia aplicada. Su propósito es explicar y predecir los fenómenos físicos y poner las bases para aplicarlas en ingeniería. (BEER, 2007, pág. 2)
Como se mencionó anteriormente la mecánica es la base fundamental para todas las ciencias ingenieriles, esta forma parte fundamental de ellas ya que sin su ayuda sería casi imposible hallar los resultados esperados en los problemas que el ingeniero tenga.
La mecánica es básicamente la madre de la ingeniería, ya que como los humanos no existiríamos sin una madre, lo mismo pasa con la ingeniería, sin la mecánica no sería ingeniería, sería otro tipo de ciencia.
Gracias a la mecánica se logra estudiar cada uno de los fenómenos que en una construcción se presenten, esta analiza cada una de las variaciones que en ella se pudieran presentar, asimismo la mecánica se encarga de realizar cada una de las descripciones de las condiciones en las que cierto punto de la construcción se encuentra, en ella se analizan los cambios y movimientos con la que esta pueda contar, evaluando cada uno de los aspectos de un punto y asimismo brindando total seguridad al momento de realizar un construcción haciéndola así una construcción optima y de buena calidad la cual durara mucho tiempo antes de que cualquier fenómeno natural pueda causarle algún daño.
Hoy en día el vocabulario de la ingeniería se ha se ha convertido en algo cotidiano entre los ingenieros, por tal motivo es muy importante que todos los estudiantes y profesores de ingeniería conozcan los conceptos básicos y la división de esta rama de la física como lo es la mecánica.
La gran área de la mecánica se divide en tres grandes partes:
1. MECANICA DE LOS CUERPOS RIGIDOS: Supone que todos los sólidos son perfectamente rígidos y no se deforman, incluso bajo fuerzas grandes.
ESTATICA: trata los cuerpos rígidos en reposo.
DINAMICA: trata los cuerpos rígidos en movimiento.
2. MECANICA DE LOS CUERPOS DEFORMABLES: esta área trata de solidos reales que nunca son perfectamente rígidos.
3. MECANICA DE FLUIDOS: considera el comportamiento de los líquidos y gases.
(SANDOR, 1989, pág. 5)
La división de la mecánica es muy importante ya que cada una de las divisiones y subdivisiones de cada área estudian específicamente cierta parte de la mecánica, lo cual facilita el estudio de la mecánica general, ya que al dividirla es mucho más fácil al momento de encontrar información, esto lo podemos realizar en la vida cotidiana, un ejemplo muy claro de la división seria al momento de trabajar en equipo y realizar cierta investigación, muchas veces en los equipos se dividen el trabajo por temas, a cada integrante del equipo le asignan uno o dos temas en particular, y después todos lo reunirán en una sola investigación.
Lo anterior da a entender que la división y trabajo en equipo nos facilita más el trabajo, es muy importante saber realizar la división del trabajo para que al momento de reunirlo sea una excelente investigación, tal es el caso de la división de la mecánica la cual se divide en ciertas área para estudiarlas cada una y luego reunirlas en una sola siendo así una ciencia completa refiriéndonos a investigación e información ya que en cada una de las divisiones podemos encontrar un sinfín de información la cual nos resulta una verdadera maravilla al momento de nutrirnos de conocimiento.
1.3. MECANICA NEWTONIANA
La mecánica newtoniana es una de las principales bases del estudio de la mecánica clásica, debido a que en ella se encuentran el estudio de diversos fenómenos; entre los cuales tienen como principal el estudio de fenómenos como la dinámica clásica.
"…la mecánica de Isaac Newton no se puede aplicar a velocidades relativistas (muy alta velocidad) o muy pequeñas masas, porque a partir de ahí la necesidad de la mecánica cuántica." (http://fisica.laguia2000.com/complementos-matematicos/la-mecanica-vectorial, s.f.)
La mecánica newtoniana es caracterizada principalmente por la presencia y el estudio de varias leyes de fuerzas, entre las que se encuentran: la ley de gravitación universal, así como también la ley de Hooke.
De igual manera a base del estudio de ciertas leyes se puede determinar el comportamiento que tienen diferentes cuerpos al aplicarles alguna fuerza, en esto se estudia cada uno de los cambios que este cuerpo pueda llegar a sufrir debido a la aplicación de una fuerza igual o mayor que esta.
Como se mencionó anteriormente la mecánica newtoniana está constituida por el estudio de diversas leyes de fuerzas como también los principios que rigen a cada una de estas leyes, y que a continuación se les presentan algunas de las cuales consideramos como básicas para el estudio de la mecánica vectorial:
Principio de inercia – Todo el mundo tiende a mantener su estado inicial (en constante movimiento o en reposo) si no se aplican sobre él ninguna fuerza externa, o si estas fuerzas entran en equilibrio.
Principio de la dinámica – Cuando las fuerzas aplicadas sobre un cuerpo no está equilibrado, el resultado de la cual es igual a la masa de este órgano y la magnitud de la aceleración adquirida por ella.
Ley de acción y reacción – Para cualquier fuerza aplicada hay otra del mismo módulo, misma dirección y actuando contrariamente a la fuente original.
(http://fisica.laguia2000.com/complementos-matematicos/la-mecanica-vectorial, s.f.)
La mecánica newtoniana es una parte fundamental de la mecánica vectorial, esta esencialmente se encarga de brindar las teorías y leyes para ser comprobadas con diversos fenómenos, es muy interesante el estudio de este tipo de mecánica, ya que en ella se encuentran las explicaciones de diversos fenómenos que pueden parecernos muy insólitos e inexplicables.
Ciertamente la mecánica newtoniana es una más de las mecánicas de las cuales todo ingeniero debe tener conocimiento, ya que como se hizo mención anteriormente en ella se explican diversos fenómenos y es muy importante que un ingeniero tenga conocimiento de este tipo de cosas ya que al momento de realizar su trabajo en algunas construcciones las leyes y teorías que en la mecánica newtoniana se presentan pueden llegar a ser de gran ayuda, esencialmente un ingeniero debe de conocer todos los tipos de mecánica que existen, aunque siendo razonables solamente existe un tipo de mecánica la cual se divide en varias ramas siendo así muy amplia para su estudio y análisis en diversos campos de la ingeniería.
La mecánica es un modelo físico que sirve para describir el movimiento de cuerpos en el espacio y las relaciona con sus causas eficientes.
Sabemos que la mecánica es la rama más antigua de la física, por lo tanto es una de las primeras en realizar predicciones tan acertadas acerca del movimiento de los cuerpos.
Asimismo la mecánica es relativamente más sencilla si se le da el uso adecuado; por ejemplo esta facilita el trabajo al ingeniero en cuanto a la resolución de problemas matemáticos, ya que ella consta de una gran cantidad de fórmulas y leyes que hace que los problemas sean más rápidos de resolver.
Cabe mencionar que sin la mecánica la ingeniería no estaría completa, ya que estas van de la mano para poder realizar las grandes construcciones y edificaciones en todo el mundo, es muy importante señalar que la mecánica es parte fundamental de la ingeniería, ya que esta describe y predice las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.
Es muy importante el uso de la mecánica en trabajos ingenieriles, la mecánica es básicamente un facilitador de trabajo, sin ella no se podrían realizar los cálculos necesarios para poder realizar edificaciones altamente complicadas, sin la mecánica el ingeniero no sería ingeniero, sería una persona sin un instrumento muy valioso, sin algo que le ayude a resolver problemas complicados, en si no sería nada.
Sabemos que muchas de las cosas en el mundo necesitan de otras para poder estar completas, y eh aquí no hay excepción, la mecánica es sin duda parte esencial de la ingeniería, es como quien dice parte de su familia, y así como también existen más áreas que son igual de importantes para la ingeniería pero básicamente la mecánica vectorial es una de las principales áreas con la que toda ingeniería debe contar y con la que todo ingeniero debe tener conocimientos básicos y mejor aún si van más allá de lo básico.
De igual manera la mecánica se ha convertido en algo cotidiano para los ingenieros ya que por los trabajos que este realiza, tiene que utilizar la mecánica por obligación para poder tener un trabajo exitoso y exacto.
Ejemplo del uso de la mecanica
Básicamente toda construcción en el mundo, tiene presente a la ingeniería y más aun a la mecánica, es muy impresionante como la tecnología de nuestros tiempos ha ido desarrollando tanto al límite de llegar a construir cosas inimaginables, edificios que hace 100 años nunca pensamos que veríamos, carreteras que en ningún momento pensamos recorrer; es muy impresionante toda la infraestructura que la ingeniería logra construir de la mano con la mecánica, es realmente extraordinario los detalles y soportes con los que cuenta cada una de las infraestructuras en el mundo.
Realmente en ocasiones eh quedado atónito al ver una construcción que yo describiría perfecta, ya que están realizadas de una manera inexplicable, cuentan con un detallado impresionante, con una infraestructura totalmente moderna que nunca hubiera imagina que existiría, ciertamente es de reconocer el esmero con la que todo ingeniero cuenta, al igual que la creatividad que estos mismos tienen, ya que para poder realizar construcciones de una manera majestuosa constan de un conocimiento bastante amplio y de una imaginación que supera las más largas barreras, y claro que esto no estaría completo si ellos no tuvieran una capacidad de creatividad que va más allá de lo normal.
Realmente el trabajo que realiza cualquier ingeniero es muy hermoso, pero el trabajo que realiza un ingeniero que ama su trabajo y que básicamente él no lo llamaría trabajo, porque en realidad ama lo que hace y en cierta manera amar algo que haces no quiere decir que sea un trabajo lo cual es digno de admiración y alago.
EJEMPLO:
RASCACIELOS CON MASAS AMORTIGUADORAS AJUSTADAS.
Los edificios muy altos vibran con el viento como lo hace una caña. La amplitud (desplazamiento máximo del edificio durante las oscilaciones) depende de la geometría y los materiales de construcción del edificio, así como del viento. Los modernos edificios de acero y vidrios son relativamente susceptibles de tener grandes desplazamientos con el viento, con amplitudes que posiblemente excedan 1 m. Estos desplazamientos no son peligrosos desde un punto de vista estructural, pero son indeseables con respecto a la comodidad de los ocupantes… (SANDOR, 1989, pág. 14)
En el ejemplo anterior se habla del desplazamiento que sufren los edificios debido al fuerte viento, la mecánica interviene en este ejemplo como reductor de amplitud, cosa que como se mencionó antes no es peligroso desde un punto de vista estructural, pero como la ingeniería y la mecánica trabajan para dar el mayor confort a los habitantes de las casas, edificios o cualquier estructura que ellos construyan se dan a la tarea de brindar comodidad a los habitantes de dichos edificios, reduciendo lo más que se pueda la amplitud de los rascacielos y brindando la mayor comodidad posible a sus habitantes.
En el ejemplo anterior se describe perfectamente cómo es que los rascacielos por el gran tamaño con el que cuentan y debido a las grandes corrientes de aire que en las alturas se encuentra, los edificios sufren movimientos o desplazamientos como se menciona en el ejemplo anterior, es realmente interesante conocer este tipo de cosas, en lo particular no sabía que los rascacielos sufrieran algún movimiento, ya que consideraba que debido al peso con el que estos cuentan seria casi imposible hacer que se muevan, verdaderamente me resulta impresionante este tipo de cosas, pero al saber eso yo me pregunto cómo es que no se quiebran se podría decir debido al movimiento que sufren, pues esto es trabajo de los ingenieros ya que en este tipo de cosas es en donde ponen en práctica todos los conocimientos con los que ellos cuentan, realizando modificaciones para que los edificios que cuentan con una gran altura no sufran de este tipo de fenómenos; eh aquí la aplicación de la mecánica y la ingeniería juntas, sin una de ellas nos resultaría imposible analizar fenómenos de este tipo.
Ciertamente todo lo dicho anteriormente nos lleva a una sola cosa, la ingeniería y la mecánica van de la mano siempre, nunca se sueltan porque al soltarse podrían causar algún desastre, es muy importante que al momento de construir estas dos ciencias estén presentes ya que verdaderamente una se encarga de los análisis de cada uno de los fenómenos que en la estructura se podría presentar y la otra la ayuda a crear una estructura perfecta que resulte confortable para todas las personas que en ella habiten (refiriéndonos a viviendas, edificios, rascacielos, etc.) o en ella circulen (refiriéndonos a carreteras o vías de transporte), al realizar cualquier trabajo, un ingeniero siempre debe tener en cuenta lo más importante que es el confort de las personas en general.
BEER, J. E. (2007). MECANICA VECTORIAL PARA INGENIEROS. McGRAW-HILL
INTERAMERICANA.
http://fisica.laguia2000.com/complementos-matematicos/la-mecanica-vectorial. (s.f.).
SANDOR, B. I. (1989). INGENIERIA MECANICA ESTATICA. PHH PRENTICE HALL HISPANOAMERICANA S.A.
IMPORTANCIA DE LA MECÁNICA VECTORIAL PARA LA INGENIERÍA.
Autor:
Jonathan Chab Caamal.