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Luis Alberto González Téllez
Trinidad Mateo Pedraza Paleta
Julio César Domínguez Lozada
Eduardo Espinoza Reyes
Francisco Javier Vázquez León
Introducción
Introducción
Es sabido que la mecánica clásica no puede formular la dinámica de Newton para todos los sistemas de referencia, debido a que ésta no siempre conserva su forma al ser pasada de un sistema de referencia a otro. Si admitimos, por ejemplo, que la dinámica de Newton es válida para un sistema de referencia, entonces no podemos admitir que sea válida para otro sistema de referencia acelerado con respecto al primero, porque el comportamiento de los cuerpos para el segundo sistema de referencia es distinto a lo establecido por la dinámica de Newton.
La mecánica clásica soluciona esta dificultad, distinguiendo a los sistemas de referencia: en sistemas de referencia inerciales, para los cuales se formula la dinámica de Newton, y en sistemas de referencia no inerciales, para los cuales no se formula la dinámica de Newton; contradiciendo con esta solución, al principio de relatividad general, que afirma: todos los sistemas de referencia obtendrán las mismas leyes naturales.
Sin embargo, este trabajo cree que es posible solucionar la dificultad expuesta de la mecánica clásica de una manera diferente, sin necesidad de distinguir a los sistemas de referencia y acorde con el principio de relatividad general, desarrollando a partir de la dinámica de Newton y de las transformaciones de la cinemática una nueva dinámica, que podrá ser formulada para todos los sistemas de referencia ya que la misma conservará siempre su forma al ser pasada de un sistema de referencia a otro.
El desarrollo de esta nueva dinámica se dividirá en dos partes: en la primera parte, que trata sobre la mecánica clásica de los cuerpos puntuales, se desarrollará la nueva dinámica de los cuerpos puntuales, a partir de la dinámica de Newton de los cuerpos puntuales y de las transformaciones de la cinemática de los cuerpos puntuales, y en la segunda parte, que trata sobre la mecánica clásica de los cuerpos rígidos, se desarrollará la nueva dinámica de los cuerpos rígidos, a partir de la dinámica de Newton de los cuerpos rígidos y de las transformaciones de la cinemática de los cuerpos rígidos.
Imagen 1.- Isaac Newton
Isaac Newton fue un físico, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés. Es autor de los Philosophiæ naturalis principia mathematica, más conocidos como los Principia, donde describe la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre.
¿Qué son los mecanismos?
¿Qué son los mecanismos?
Imagen2.- Mecanismos
Mecanismos
Mecanismos
Los mecanismos son elementos destinados a transmitir y/o transformar fuerzas y/o movimientos desde un elemento motriz (motor) a un elemento conducido (receptor), con la misión de permitir al ser humano realizar determinados trabajos con mayor comodidad y menor esfuerzo.
Un mecanismo sería entonces un conjunto de elementos que forman parte de una máquina conectados entre sí y cuya misión es:
Transformar una velocidad en otra velocidad.
Transformar una fuerza en otra fuerza.
Transformar una trayectoria en otra diferente.
Transformar un tipo de energía en otro tipo distinto.
DID YOU KNOW?
The idea of the simple machine originated around the 3rd century B.C. with the Greek physicist Archimedes, who studied the lever, the pulley, and the screw. He discovered the principle of mechanical advantage, reflected in the famous phrase traditionally attributed to Archimedes with respect to the lever
Máquina
Máquina
Una máquina es un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con un fin determinado. Se denomina maquinaria (del latín machinarĭus) al conjunto de máquinas que se aplican para un mismo fin y al mecanismo que da movimiento a un dispositivo.
Imagen3- Máquina fresadora
Máquina simple
Máquina simple
Las máquinas simples son ingenios mecánicos que utilizan los seres humanos para realizar trabajos con un menor esfuerzo. Desde la antigüedad se considera que son cinco las grandes máquinas simples: el plano inclinado, el tornillo, la rueda, la palanca y la polea.
Un último concepto habitual cuando hablamos de mecanismos es el de sistema mecánico. Normalmente el término “máquina” lo empleamos cuando nos referimos a un aparato que produce energía a partir de otra fuente de energía no manual.
Sistema mecánico
Sistema mecánico
Un sistema mecánico sería entonces una combinación de mecanismos que transforma velocidades, trayectorias, fuerzas o energías mediante una serie de pasos intermedios.
Clasificación de las máquinas
Clasificación de las máquinas
Tabla 1.- Clasificación de las máquinas. Manuel Torres Búa
Clasificación de los principales mecanismos
Clasificación de los principales mecanismos
Tabla 2.- Clasificación de los mecanismos. Manuel Torres Búa
Mecanismos de transmisión del movimiento
Mecanismos de transmisión del movimiento
Desde sus orígenes, la humanidad ha tratado de encontrar soluciones técnicas que satisficieran su necesidad de transmitir movimiento desde el lugar donde éste se generaba hasta los puntos en que se necesitaba aplicar, o de realizar grandes trabajos desarrollando pequeños esfuerzos.
Así se fueron desarrollando diversas técnicas y mecanismos que cada vez eran más efectivos. Incluso alguno de ellos no han sufrido cambios significativos con el paso del tiempo. Son los mecanismos transmisores del movimiento. En este apartado vamos a analizar las ruedas de fricción, los sistemas polea-correa, los engranajes y las transmisión por sistemas de cadenas.
Imagen 4.- Insidecase
DID YOU KNOW?
The first to attempt to describe motion were the Greek astronomers and philosophers.
Cinemática
Cinemática
Cinemática es una disciplina de la física y la mecánica, responsable de estudiar y describir el movimiento de los objetos en cuanto a las variables de trayectoria y tiempo. El término cinemática se origina de la palabra griega κινέιν o kinéin , que quiere decir 'mover o desplazar'.
Esta disciplina no se ocupa de determinar las causas que generan el movimiento, sino se orienta básicamente a describir el desplazamiento para identificar su duración.
Principios de la cinemática
Principios de la cinemática
Por lo tanto, los elementos esenciales que la cinemática analiza son el móvil, el espacio y el tiempo. A partir de ellos, la cinemática considera el estudio de las magnitudes, las cuales corresponden a: posición, velocidad y aceleración.
La posición: se refiere al lugar en el que se encuentra ubicado el móvil, el cual es representado con un vector de posición.
La velocidad: se determina al evaluar la distancia recorrida en el tiempo.
La aceleración: corresponde a la variación de dicha velocidad durante su desplazamiento en el tiempo.
Tipos de movimiento
Tipos de movimiento
La cinemática ha permitido la clasificación y análisis de diferentes tipos de movimientos. Entre ellos podemos mencionar:
Movimiento rectilíneo acelerado.
Movimiento rectilíneo uniformemente variado.
Movimiento circular uniforme.
Movimiento circular acelerado.
Movimiento curvilíneo.
DID YOU KNOW?
André-Marie Ampère: The term kinematics was created by André-Marie Ampère, who delimited the content of this discipline and clarified its position within the field of mechanics. Since then, kinematics has continued to develop until it acquired a structure of its own.
Cantidades fundamentales para el análisis de mecanismos
Cantidades fundamentales para el análisis de mecanismos
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