1. Mecnica-Esttica. Ingeniera Civil1. PRINCIPIOS GENERALES Resumen de Teora Extracto de los textos: MECANICA VECTORIAL para INGENIEROS-Esttica Beer, Johnston y Eisenberg. 8 Edicin. MECANICA para INGENIEROS-Esttica Russell C. Hibbler. 6 Edicin.1TECNO ACADEMY- PP RUBIO

2. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Qu es la Mecnica?La Mecnica es la rama de las ciencias fsicas que trata del estado de reposo o movimiento de los cuerpos, sujetos a la accin de fuerzas.La Mecnica, en trminos generales, se subdivide en: Mecnica de cuerpos rgidos Mecnica de cuerpos deformables y Mecnica de fluidos .2TECNO ACADEMY- PP RUBIO 3. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Qu es la Mecnica?La mecnica de cuerpos rgidos es la que se requiere para el diseo y anlisis de mltiples tipos de dispositivos estructurales, mecnicos y elctricos de la ingeniera.La mecnica de cuerpos rgidos se divide en dos reas: Esttica y Dinmica. La esttica trata del equilibrio de los cuerpos, es decir, de los que se encuentran en estado de reposo o se mueven con velocidad constante 3TECNO ACADEMY- PP RUBIO 4. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Conceptos fundamentales EspacioAsociado con el concepto de posicin de un punto P, que se da en funcin de tres coordenadas medidas desde un punto de referencia. TiempoLa definicin de cualquier evento necesita la indicacin del tiempo y la posicin en que sucedi. MasaSe utiliza para caracterizar y comparar cuerpos; por ejemplo, la respuesta a la atraccin de la Tierra o la resistencia a los cambios en un movimiento traslacional. FuerzaRepresenta la accin de un cuerpo sobre otro. Una fuerza se caracteriza por su punto de aplicacin, magnitud y direccin; por tanto, una fuerza es una magnitud vectorial. 4TECNO ACADEMY- PP RUBIO 5. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Principios fundamentalesLas tres leyes del movimiento de Newton:Primera ley. Una partcula inicialmente en reposo o movindose en lnea recta y a velocidad constante permanecer en este estado a condicin de que la partcula no se sujete a una resultante no nula. Segunda ley. Una partcula sobre la cual acta una resultante no nula F, experimenta una aceleracin a que tiene la misma direccin que la fuerza y una magnitud directamente proporcional a la fuerza. Si se aplica F a la partcula de masa m, esta ley puede expresarse matemticamente como F =ma Tercera ley. Las fuerzas mutuas de accin y reaccin entre dos partculas son iguales, opuestas y colineales.5TECNO ACADEMY- PP RUBIO 6. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Principios fundamentalesLey de la gravitacin universal de NewtonLey que rige la atraccin gravitacional entre dos partculas cualesquiera. El enunciado matemtico es FGm 1m 2 r2F = fuerza de gravitacin entre las partculas G = constante de gravitacin universal m1, m2 = masa de cada una de las dos partculas r = distancia entre las dos partculasA partir de esta expresin deducimos el valor del peso de una partcula (W) WGm 1m 2 rgGm2 r22Si consideramos g como la aceleracin debida a la gravedadSe obtiene W=mg6TECNO ACADEMY- PP RUBIO 7. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Sistemas de Unidades Unidades bsicas: longitud, tiempo, masa, y fuerza. Tres de las unidades bsicas, pueden ser definidas arbitrariamente. La cuarta unidad, llamada unidad derivada, tiene que cumplir la 2 Ley de Newton, F=maSistema Internacional de Unidades(SI): Las unidades bsicas son longitud, tiempo y masa y se llaman, metro(m), segundo(s) y kilogramo(kg). La fuerza es una unidad derivada, Fma1N1kg1m s2Sistema Tcnico de Unidades: Las unidades bsicas son longitud, tiempo y fuerza y se llaman, metro(m), segundo(s) y kilopondio(kp). La masa es una unidad derivada, mF a7TECNO ACADEMY- PP RUBIO1 U .T . M .1kp 1ms2 8. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Clculos numricosEs importante que las respuestas de cualquier problema sean dadas con una precisin justificable, a la vez que con un nmero apropiado de cifras significativas.Homogeneidad dimensional. Los trminos de cualquier ecuacin utilizada para describir un proceso fsico deben ser dimensionalmente homogneos; esto es, cada trmino debe expresarse en las mismas unidades. Siempre y cuando sea ste el caso, ser posible combinar todos los trminos de la ecuacin al sustituir valores numricos por las variables.8TECNO ACADEMY- PP RUBIO 9. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Clculos numricosRedondear nmeros. Para los clculos numricos, la precisin que se obtenga de la solucin de un problema no ser en general mejor que la precisin de los datos del problema. Esto es lo que debe esperarse, pero las calculadoras incluyen ms cifras en la respuesta que el nmero de cifras significativas utilizadas para los datos. Por esta razn, un resultado calculado habr siempre de redondearse a un nmero apropiado de cifras significativas.9TECNO ACADEMY- PP RUBIO TECNO ACADEMY- PP RUBIO 10. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Clculos numricos Para garantizar la precisin, se aplican las siguientes reglas al redondear un nmero a n cifras significativas: Si el dgito n + 1 es menor que 5, el dgito n + 1 y los que le siguen sern eliminados. Por ejemplo, 2.326 y 0.451 redondeados a n = 2 cifras significativas seran 2.3 y 0.45. Si el n + 1 dgito es igual a 5 con ceros a continuacin, entonces habr que redondear el ensimo dgito a un nmero par. Por ejemplo, 1245 y 0.8655 redondeados a n = 3 cifras significativas vienen a ser 1240 y 0.866.Si el dgito n + 1 es mayor que 5 o igual a 5, siguindole cualquier dgito # cero, entonces deber incrementarse el ensimo dgito en 1 y eliminar el n + 1 dgito y los que le sigan. Por ejemplo, 0.72387 y 565.500 3 redondeados a n = 3 cifras significativas resultan en 0.724 y 566. 10TECNO ACADEMY- PP RUBIO TECNO ACADEMY- PP RUBIO 11. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Mtodo para la solucin de problemas El mtodo ms eficaz para aprender los principios de la ingeniera mecnica es el de resolver problemas. Para alcanzar el xito en ello es importante presentar siempre el trabajo en forma lgica y ordenada como lo sugieren los pasos enumerados a continuacin: Exposicin del problema: Incluye los datos dados, qu es lo que se quiere obtener y una figura con todas las magnitudes implicadas. Diagrama de cuerpo libre: Diagramas separados para cada uno de los cuerpos implicados con una clara indicacin de todas las fuerzas que actan en cada cuerpo. Principios Fundamentales: La solucin se debe basar en los seis principios fundamentales, con los que se expresarn las condiciones de reposo o movimiento de cada cuerpo. Las reglas del lgebra servirn para obtener las magnitudes desconocidas. 11TECNO ACADEMY- PP RUBIO TECNO ACADEMY- PP RUBIO 12. Mecnica-Esttica. Ingeniera CivilPrincipios Generales. Mtodo para la solucin de problemas Comprobacin de la solucin: -Comprobacin de errores en el razonamiento a travs de la comprobacin de las unidades de las magnitudes calculadas, -comprobacin de errores de clculo sustituyendo los datos dados y los calculados en ecuaciones no utilizadas basadas en los seis principios, -siempre hay que aplicar la experiencia y la intuicin fsica para comprobar si los resultados parecen razonables12TECNO ACADEMY- PP RUBIO TECNO ACADEMY- PP RUBIO