La mecánica es una rama de la Física que se dedica principalmente al estudio de los movimientos, teniendo gran aplicación práctica en la actualidad.
La mecánica es un área de la Física , especializada en el estudio del movimiento y reposo de un cuerpo, independientemente de que se encuentre o no bajo la acción de una fuerza. Esta área de conocimiento se divide en cinemática, dinámica y estática.
El estudio de los movimientos en cuestión comprende desde el desplazamiento de personas y vehículos, hasta el movimiento de los cuerpos celestes alrededor del Sol. Además de la división antes mencionada, la mecánica también se clasifica en newtoniana o relativista.
En este sentido, la mecánica newtoniana es aquella que tiene una velocidad menor que la velocidad de la luz. Por otro lado, cuando los elementos tienen un movimiento cercano o igual al de la luz , la mecánica se llama relativista.
Consideraciones sobre Mecánica
La palabra mecánica proviene del latín “mechanìca”, que significa el arte de construir una máquina. En resumen, la mecánica clásica tuvo sus cimientos durante la Edad Moderna .
Además, los científicos responsables del inicio de los estudios sobre el movimiento de los cuerpos fueron Galileo Galilei , Johannes Kepler , además de Isaac Newton .
Así, dentro del estudio de la mecánica se concentran conceptos sobre fuerzas, cinemática – que estudia el movimiento, y dinámica – que estudia el movimiento y sus causas.
Actualmente, esta rama de la Física se conceptualiza como la parte que engloba el estudio y análisis del movimiento y reposo de los cuerpos, pero también involucra su evolución en el tiempo, así como su desplazamiento.
Además, la mecánica también se encarga de estudiar la acción de las fuerzas, además de los siguientes efectos sobre su entorno. En este sentido, su estudio actual es de inmensa importancia, ya que se aplica a diversas ciencias .
En Geología , por ejemplo, se utiliza para estudiar el movimiento de las placas tectónicas . En Medicina, la mecánica se utiliza en el estudio del flujo sanguíneo y, en Astronomía , en la comprensión de los movimientos de los cuerpos celestes.
Cinemática
La cinemática es una parte de la mecánica que presenta un análisis matemático de los movimientos. Es decir, en el análisis es posible identificar ecuaciones y gráficos que pueden tanto expresar el movimiento como diferenciarlos.
Sin embargo, la cinemática no se ocupa de las causas de los movimientos, es decir, solo los analiza y propone patrones matemáticos. Como ejemplo, tenemos bombas lanzadas desde un avión. En este caso, utilizando la cinemática, es posible calcular dónde explotará la bomba.
Además, en la cinemática podemos destacar algunos movimientos, como el uniforme, el variado y el circular. En movimiento uniforme, la velocidad permanece constante. En el caso de movimientos uniformemente variados, el diferencial es la aceleración.
Finalmente, en los movimientos circulares, los cálculos se realizan teniendo en cuenta el movimiento de rotación del cuerpo alrededor de un eje.
Dinámica
La dinámica es la parte de la mecánica que estudia las causas que dan origen a los movimientos. De esta manera, la dinámica también puede denominarse estudio de las fuerzas, ya que todo movimiento se origina a partir de una fuerza.
En este estudio de las fuerzas, es importante destacar las Leyes de Newton y la forma en que se aplican. Además, el estudio de la energía también forma parte de la dinámica, además del impulso y la cantidad de movimiento que se emplea en un cuerpo.
En resumen, las leyes desarrolladas por Isaac Newton hablan del movimiento de los cuerpos. Desarrolladas en el siglo XVIII, las tres leyes de Newton se componen de:
- Primera Ley de Newton : Principio de Inercia;
- segunda ley de Newton : Principio de la Dinámica;
- Tercera Ley de Newton : Principio de Acción y Reacción.
estático
La estática es una parte de la mecánica que se dedica a estudiar las condiciones de equilibrio en cuerpos extensos. Así, la estática se encarga de determinar las medidas, la intensidad de fuerza y los pares necesarios para que un cuerpo mantenga el equilibrio. Aquí, las leyes de Newton son ampliamente utilizadas.
Área de estudio de la mecánica.
La mecánica tiene como foco principal el estudio del movimiento de los cuerpos. Por ello, esta rama de la Física engloba una gran variedad de estudios, como los cuerpos celestes y el desplazamiento de personas y vehículos, por ejemplo.
En este sentido, se desarrollaron varios estudios basados en los conceptos y aplicabilidad de la mecánica, tales como:
- las Leyes de Kepler y la Ley de la Gravitación Universal, que explican las órbitas de los planetas, asteroides y satélites;
- El movimiento de objetos aéreos como cohetes, dardos, balas y flechas;
- El proceso de operación de máquinas simples, como balanzas, poleas, etc;
- El movimiento de partículas, observado en campos eléctricos y magnéticos, como en el fenómeno de la aurora boreal;
Vale la pena recordar que, en el caso de estudios referidos a los movimientos de partículas como átomos y moléculas , la mecánica utilizada es la mecánica cuántica.
Es decir, la mecánica cuántica se estudia por separado de la mecánica clásica, a pesar de tener dependencia de la primera forma de estudio.
En resumen, en la mecánica cuántica no se trata el concepto de movimiento de los cuerpos como ocurre en la mecánica clásica. Con esto, los cálculos se basan en la interacción de los electrones con unos objetos, llamados aparatos.
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