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ANTECEDENTES
HISTORICOS DE LA
MECANICA
La mecánica es la rama de la física que estudia y analiza el movimiento yreposo de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. Elconjunto de disciplinas que abarca la mecánica convencional es muy amplio y esposible agruparlas en cuatro bloques principales:
MECANICA CLASICA
MECANICA CUANTICA
MECANICA RELATIVISTA
TEORIA CUANTICA DE CAMPOS
La historia de la mecánica encierra a un amplio rubro de personajes que a lo largo de su vida han venido dando aportes importantes para la evolución de esta área. Antes de adentrar en los antiguos comienzos de esta disciplina es importante saber que la mecánica es una ciencia que se encarga de estudiar las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.
Es difícil conocer con exactitud los inicios de esta ciencia pero podemos afirmar que los orígenes de la mecánica están muy mezclados con el uso de instrumentos por medio de los cuales el hombre podía intervenir y cambiar la naturaleza a su voluntad en tiempos muy remotos. Entre estos instrumentos se encuentran las diversas armas filosas que eran empleadas por ellos para satisfacer sus necesidades.
Existen dos formulaciones diferentes, que difieren en el grado deformalización para los sistemas con un número finito de grados de libertad:
•Mecánica newtoniana. Dio origen a las demás disciplinas y se divide envarias de ellas: la cinemática, estudio del movimiento en sí, sin atender a lascausas que lo originan; la estática, que estudia el equilibrio entre fuerzas yla dinámica que es el estudio del movimiento atendiendo a sus orígenes, lasfuerzas.
•Mecánica analítica, una formulación matemática muy potente de la mecánicanewtoniana basada en el principio de Hamilton, que emplea el formalismo devariedades diferenciables, en concreto el espacio de configuración y el espaciofísico.
La mecánica es una ciencia que se encarga de estudiar las condiciones de reposo o movimientos de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.
La parte de la Mecánica llamada Estática fue la que primero se desarrolló, según nos dice la Historia, debido a que muchos de sus principios resultan necesarios para la construcción de edificios, aunque también se dice que no se puede afirmar con certeza el inicio que marca la pauta de la mecánica, mas sin embargo muchos historiadores lo atribuyen a los antiguos pobladores por la creación del arco
Aristóteles :intentó elaborar una
teoría de la Mecánica, pero no
hizo ninguna distinción entre las
propiedades estáticas,
cinemáticas y dinámicas.
Arquímedes: Fue el
verdadero creador de la
Mecánica teórica,Creo un
sistemas de palancas y de
poleas , también estableció las
leyes de la palanca, etc.
(287-212 AC)(384-322 a. de 1. C.)
Herón de Alejandría: invento
la eolipila, una máquina a vapor
giratoria, la fuente de Herón, un aparato
neumático que produce un chorro
vertical de agua por la presión del aire y
la dioptra, un primitivo instrumento
geodésico.(c. 20-62 D.C.)
Leonardo da Vinci: grúas móviles que
permitían alzar grandes cargas, barcos, trajes de buzo, ascensores,
máquinas para tallar tornillos y
limas e incluso una especie de coche o
máquina de movimiento
continuo-alterno.
(1452-1519)
Hace unos 20.000 años
En la última etapa del homo sapiens, hace unos 20.000 años, a las lanzas y anzuelos empleados para la caza y la pesca se añaden los arpones y, sobre todo, el arma más revolucionaria de la prehistoria: el arco y las flechas, la primera máquina inventada por el ser humano.
Gerolamo Cardano:
invento la junta universal
llamada cardán; el cual consiste
en un mecanismo que se encarga de transmitir el movimiento del diferencial a las
ruedas directrices del
automóvil.
(1501-1576)
Johannes Kleper: Sabía que sólo existían cinco
sólidos perfectos que podrían
construirse en el espacio
tridimensional: Se le ocurrió que estos
cinco sólidos podrían caber
exactamente en los cinco intervalos que separaban a los seis
planetas (no se conocían más en ese
tiempo). (1564- 1642)(1571-1630)
Galileo Galilei: Su primer
descubrimiento, la ley del
péndulo, realizó interesantes
descubrimientos de hidrostática, Galileo con sus telescopios fue el primero en
realizar descubrimientos
astronómicos.
Evangelista Torricelli: estudio el
problema del vacío. La
posibilidad de bombear agua, al hacer el vacío en la parte superior de un tubo por medio de un
pistón.(barometro)
(1608-1647)
Niccoló Fontana:
desarrollo del primer método
general de resolución de ecuaciones cúbicas ,
también creo el triángulo de
Pascal
(1499-1557)
Guldin, Paul: resolvió el problema de la composición de
las fuerzas y estableció el valor
de la presión ejercida sobre las
paredes del recipiente que las contiene. Destacan
sus obras Paralipomena,
Dissertatio de motu Terrae y
Centrobaryca. (1662)(1620)(1656-1673)(1577 - 1643)
Christiaan Huygens: confirmó la teoría sobre los anillos de Saturno, patentó le primer reloj de péndulo, también dedujo la
ley de la fuerza centrífuga en un
movimiento circular uniforme, realizó el estudio del vacío en la bomba neumática, la determinación del
peso del aire, las propiedades de la
“fuerza” de la pólvora y del vapor
condensado
Snell :da la ley de refracción
Fermat: enuncia su principio de
minimización para la propagación de
la luz
(1548-1620)
Simon Stevin de Brujas: escribió
obras de mecánica, en las que trató del
equilibrio de los cuerpos y del
problema de la composición de
fuerzas., demostró la imposibilidad de
un tipo de movimiento
perpetuo y llevó a cabo la
comprobación de que, en caída libre,
dos cuerpos distintos llegan al
suelo al mismo tiempo .
Jacques y Jean Bernoulli : aplicaron las
teorías mecánicas de los
problemas de Dinámica
también fundó la hidrodinámica observando la
conservación de las fuerzas vivas en el fluir de un fluido perfecto.
(1757)(1707 - 1783)(1654-1722)(1654-1748)
Pierre Varignon: fue autor del
principio de las velocidades virtuales.
En una obra póstuma, Nueva
Mecánica o Estática (1725), expuso toda
la estática, enunciando por
primera vez la regla de la composición de fuerzas concurrentes
y dando, en su generalidad, la teoría
de los momentos.
Leonardo Euler: En mecánica 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.
John Campbell: construyó el
Sextante, aunque el primer
instrumento preciso para
medir la latitud lo ideó el inglés John Hadley, en 1731.
(1675)
Romer: mide la velocidad
de la luz.
(1654-1748)
José Luis LaGrange: creador del cálculo de
variaciones, que es una
herramienta poderosa en el estudio
de la mecánica.
(1851-1887),(1713-1773)(1749-1827)(1736-1813)
Pedro Simón Laplace: Expuso
la teoría de la gravitación en un
libro monumental, en cinco volúmenes,
Mecánica celeste.
Jorge Juan: supo
emplear acertadamen
te los conocimient
os de Mecánica en
la construcción
naval.
Henri Hugoniot: estudió la
elasticidad, la balística
experimental en su obra "Memoria sobre la
propagación del movimiento de los cuerpos"
(1717-1783).
Jean Le Roud D'Alembert : En su
obra Tratado de Dinámica, enuncia
su conocido Principio de
D'Alembert en el que enunciaba el principio de los
trabajos virtuales. Redujo las cuestiones
dinámicas a problemas de
equilibrio.
Gerber: ingeniero y
notable constructor de
puentes metálicos, que en 1.878 creó las vigas que
llevan su nombre,
convirtiendo en isostáticas las
vigas continuas mediante
articulaciones intermedias.
(1797-1925)(1832 - 1912)
Saint-Venant, Rankine, Maxwell, Culman, Muller-Breslau, otros:
creadores de la Mecánica analítica.
(1847 - 1884
Castigliano: quien en 1.876 estableció su célebre teorema,
aplicándolo enseguida al cálculo
de los sistemas reticulares, además
de inventar un cronómetro para
medir los esfuerzos en las
construcciones metálicas.
Durante el Siglo XX, la física se desarrolló plenamente. En 1904 se propuso el primer modelo del átomo (Hantarō Nagaoka), confirmado por Ernest Rutherford en 1911. En 1905, Einstein formuló la Teoría de la Relatividad especial, la cual coincide con las Leyes de Newton cuando los fenómenos se desarrollan a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz.
En 1915 extendió la Teoría de la Relatividad especial, formulando la Teoría de la Relatividad general, la cual sustituye a la Ley de gravitación de Newton y la comprende en los casos de masas pequeñas. Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr y otros, desarrollaron laTeoría cuántica, a fin de explicar resultados experimentales anómalos sobre la radiación de los cuerpos. En 1911, Ernest Rutherford dedujo la existencia de un núcleo atómico cargado positivamente, a partir de experiencias de dispersión de partículas. En 1925 Werner Heisenberg, y en 1926 Erwin Schrödinger y Paul Adrien Maurice Dirac, formularon la mecánica cuántica, la cual comprende las teorías cuánticas precedentes y suministra las herramientas teóricas para la Física de la materia condensada.
ISSAC NEWTON.- Considerado como la figura principal en la mecánica clásica, Quien fue inspirado debido a los trabajos de Aristóteles, Descartes, Gassendi, Hobbes y Boyle, así como también por Copérnico y Galileo.
BOLTZMANN.- Desarrollo la mecánica estadística, la cual no se limita a los gasesSolamente, pero que también podía aplicarse a los líquidos y estados sólidos.
ALBERT EINSTEN.- Es considerado como el padre de la mecanica relativista. Estudio las limitaciones de la mecanica clasica desarrollado por Newton.
Finalmente, el desarrollo de la mecanica cuantica es quizas uno de los mas grandesLogros intelectuales del siglo XX. Mientras muchos individuos hicieronContribuciones, algunos de los cientificos mas reconocidos en este campo son: SirWilliam Hamilton, David Hilbert, Max Planck, Albert Einsten, Niels Bohr, WernerHeinsenberg, Louis de Broglie, Erwin Schrôdinger, Max Born, Wolfgang Pauli,Paul Dirac, y John von Neumann.