APORTACIONES A LA MECANICA DEL MEDIO CONTINUO
ISSAC NEWTON
La Segunda Ley de Newton establece lo siguiente: La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa !e esta forma podemos relacionar la fuerza y la masa de un objeto con el siguiente enunciado:
"l impulso mec#nico se define como el producto de la fuerza por el intervalo de tiempo que ésta actúa "l impulso es una magnitud vectorial que tiene la dirección y el sentido de la fuerza que lo produce Su unidad en el S$ es el N%s &newton por segundo' I
( F % % ) t
La mec#nica newtoniana o mec#nica vectorial es una formulación espec*fica de la mec#nica cl#sica que estudia el movimiento de part*culas y sólidos en un espacio eucl*deo tridimensional +unque la teor*a es generalizable, la formulación b#sica de la misma se -ace en sistemas de referencia inerciales donde las ecuaciones b#sicas del movimiento se reducen a las Leyes de Newton, en -onor a $saac Newton quien -izo contribuciones fundamentales a esta teor*a La mec#nica es la parte de la f*sica que estudia el movimiento Se subdivide en: "st#tica, que trata sobre las fuerzas en equilibrio mec#nico
.inem#tica, que estudia el movimiento sin tener en cuenta las causas que lo producen !in#mica, que estudia los movimientos y las causas que los producen &fuerza y energ*a'
G. W. LEIBNIZ
"l teorema de las fuerzas vivas establece que el trabajo realizado por las fuerzas vivas &fuerza resultante ya restada la del rozamiento' que actúan sobre un sistema, es igual a su energ*a cinética La suma de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo se denomina fuerza neta o fuerza resultante "l trabajo realizado por la fuerza neta se denomina trabajo neto
L. KELVIN
R. CLAUSIUS
/0$1"0 /0$N.$/$2 !" L+ 3"012!$N41$.+ "n toda transformación termodin#mica el incremento de energ*a interna del sistema es igual al calor suministrado menos el trabajo realizado por el mismo
S"56N!2 /0$N.$/$2 !" L+ 3"012!$N+1$.+ La transformación integra en un proceso termodin#mico de calor en trabajo o viceversa es imposible
La fuerza de interacción entre dos cargas q7 y q8 duplica su magnitud si alguna de las cargas dobla su valor, la triplica si alguna de las cargas aumenta su valor en un factor de tres, y as* sucesivamente .oncluyó entonces que el valor de la fuerza era proporcional al producto de las cargas y 8' Si la distancia entre las cargas es r, al duplicarla, la fuerza de interacción disminuye en un factor de 9 al triplicarla, disminuye en un factor de ; y al cuadriplicar r, la fuerza entre cargas disminuye en un factor de 7< "n consecuencia, la fuerza de interacción entre dos cargas puntuales, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia:
Augustin Louis Cauc!
La contribución m#s importante para la 1ec#nica del medio continuo es su desarrollo para e=presar el estado de tensiones en un medio continuo "l modelo de .auc-y es el modelo continuo m#s importante por lo que a menudo la mec#nica del continuo es sinónimo de mec#nica de medios continuos .auc-y "ste modelo juega un papel crucial en 1ec#nica de Sólidos y 1ec#nica "structural, imprent#ndose en sus términos tanto de la lengua, y en el que se utiliza tanto en forma directa para obtener modelos estructurales aún m#s simplificados
L. P"an#t$
La 1ec#nica de >luidos moderna aparece a principios del siglo ?? como un esfuerzo para unir estas dos tendencias: e=perimental y cient*fica 5eneralmente se reconoce como fundador de la mec#nica de fluidos modela al alem#n L /randtl &7@ABC7;BD' "sta es una ciencia relativamente joven a la cual aún -oy se est#n -aciendo importantes contribuciones
A"%u&'(#(s
"l principio de +rqu*medes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido e=perimenta una fuerza -acia arriba igual al peso del volumen de fluido desplazado por dic-o cuerpo "sto e=plica por qué flota un barco muy cargado el peso del agua desplazada por el barco equivale a la fuerza -acia arriba que mantiene el barco a flote "l punto sobre el que puede considerarse que actúan todas las fuerzas que producen el efecto de flotación se llama centro de flotación, y corresponde al centro de gravedad del fluido desplazado "l centro de flotación de un cuerpo que flota est# situado e=actamente encima de su centro de gravedad .uanto mayor sea la distancia entre ambos, mayor es la estabilidad del cuerpo "l principio de +rqu*medes permite determinar la densidad de un objeto cuya forma es tan irregular que su volumen no puede medirse directamente Si el objeto se pesa primero en el aire y luego en el agua, la diferencia de peso ser# igual al peso del volumen de agua desplazado, y este volumen es igual al volumen del objeto, si éste est# totalmente sumergido +s* puede determinarse f#cilmente la densidad del objeto &masa dividida por volumen' Si se requiere una precisión muy elevada, también -ay que tener en cuenta el peso del aire desplazado para obtener el volumen y la densidad correctos
L(ona"#o Eu$("
.onsiderado el mejor matem#tico del siglo ?E$$$, creador de las funciones que llevan su nombre y de su conocida fórmula para el c#lculo de barras a pandeo, estudiando también las coordenadas angulares de los cuerpos r*gidos, el teorema fundamental de la cinem#tica y las ecuaciones del movimiento del cuerpo r*gido "n mec#nica obtuvo las ecuaciones diferenciales que rigen el movimiento de un cuerpo sólido en rotación en torno a un punto fijo y definió los conceptos de centro de inercia y momento de inercia /erfeccionó asimismo el principio de econom*a natura enunciado por >ermat y reiterado por /ierre como principio m*nima acción: el camino que sigue la luz es aquel es menor la cantidad de acción "ste principio es la primera apro=imación al principio de la .onservación de la "nerg*a
Louis Poisson "n 0ec-erc-és sur la probabilité des jugements, un trabajo importante en probabilidad publicado en el aFo 7@DA, la distribución de /oisson recién aparec*a La distribución de /oisson describe la probabilidad como un acontecimiento fortuito ocurrido en un tiempo o intervalo de espacio bajo las condiciones que la probabilidad de un acontecimiento ocurre es muy pequeFo, pero el número de intentos es muy grande, entonces el evento actual ocurre algunas veces
PROBLEMATICA
G!e qué manera podemos aplicar la mec#nica de los medios continuos en la ingenier*a civilH
COCLUCION
1ec#nica del 1edio .ontinuo es la base de las teor*as estructurales, cada vez que determinas un esfuerzo, cada vez que un material se deforma, cada criterio de falla, cada an#lisis de elemento finito, circulo de 1o-r módulo de elasticidad, flujo de esfuerzos, poisson, concentración de esfuerzos, corte, tensión, fle=ión, torsión, elongación, plasticidad, elasticidad, fragilidad, todo, se e=plicada por las teor*as de los medios continuos .omo -emos visto, esta rama de la mec#nica general es muy útil y de muc-a ayuda para la profesión como ingeniero civil Los grandes aportes de los diferentes investigadores son muy importantes para el mejoramiento y buena estancia de las personas
