historia de la mecánica

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Historia de la Mecnica

La historia de la mecnica encierra a un amplio rubro de personajes que a lo largo de su vida han venido dando aportes importantes para la evolucin de esta rea. Antes de adentrar en los antiguos comienzos de esta disciplina es importante saber que la mecnica es una ciencia que se encarga de estudiar las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la accin de fuerzas. Adems de ello, la mecnica.Es difcil conocer con exactitud los inicios de esta ciencia pero podemos afirmar que los orgenes de la mecnica estn muy mezclados con el uso de instrumentos por medio de los cuales el hombre poda 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.La mecnica como ciencia apareci en el periodo helenstico por medio de Arqumedes, quien describi cuantitativamente las leyes de la palanca y otras mquinas simples, las cuales con su uso dieron origen a las primeras nociones de dinmica y esttica. Arqumedes estableci los fundamentos de la esttica y fue el fundador de la hidrosttica al enunciar su famoso principio. Adems de Arqumedes a lo largo de los aos tambin existieron varios estudiosos de la fsica que poco a poco sirvieron como impulso al aportar valiosos principios para el desarrollo de la mecnica entre ellos podemos citar a Tarta gla, Galileo Galilei, Newton, Euler, Einstein, entre otros.El fsico y astrnomo italiano Galileo reuni las ideas de otros grandes pensadores de su tiempo y empez a analizar el movimiento a partir de la distancia recorrida desde un punto de partida y del tiempo transcurrido. Demostr que la velocidad de los objetos que caen aumenta continuamente durante su cada. Esta aceleracin es la misma para objetos pesados o ligeros, siempre que no se tenga en cuenta la resistencia del aire (rozamiento). El matemtico y fsico britnico Isaac Newton mejor este anlisis al definir la fuerza y la masa, y relacionarlas con la aceleracin. Para los objetos que se desplazan a velocidades prximas a la velocidad de la luz, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teora de la relatividad de Albert Einstein. Para las partculas atmicas y subatmicas, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teora cuntica. Pero para los fenmenos de la vida diaria, las tres leyes del movimiento de Newton siguen siendo la piedra angular de la dinmica (el estudio de las causas del cambio en el movimiento).

MecnicaLos antepasados del hombre, al construir sus instrumentos, iniciaron el desarrollo de la mecnica. El origen de los primitivos interrogantes planteados por la mecnica surgi en las antiguas civilizaciones por su necesidad de disponer de mquinas, blicas o pacficas, que las liberaran de ciertos esfuerzos.En la ltima etapa del homo sapiens, hace unos 20.000 aos, a las lanzas y anzuelos empleados para la caza y la pesca se aaden los arpones y, sobre todo, el arma ms revolucionaria de la prehistoria: el arco y las flechas, la primera mquina inventada por el ser humano.El hombre paleoltico, compaero del mamut y el reno, vivi siempre asediado por el hielo, que con slo algunas intermitencias dej de cubrir el norte y centro de Europa y Asia. Fue pues de diez milenios el periodo durante el cual el hombre satisfizo todas las necesidades de su vida con el slex.Uno de los primeros frutos del ingenio humano, destinado a ponerle a salvo de los elementos naturales, fue la vivienda. En su esencia, las casas que habitamos hoy se basan en los mismos principios que las primeras chozas del Neoltico, adaptaciones, a su vez, de los refugios transportables que usaba el cazador de la Edad de Piedra cuando se alejaba de la caverna que le serva de vivienda en invierno.Los constructores Egipcios posean utensilios apropiados para medir y disear los planos, utilizan algunos principios de la mecnica para la construccin de pirmides, disponan de la piedra caliza y el granito, as como ladrillos. Cubran grandes salas utilizando pilares o columnas, dinteles de piedra y losas de grandes dimensiones para los techos; para cubrir espacios emplearon esencialmente el sistema de dintel horizontal monoltico de piedra apoyada sobre pilares, razn por la cual stos tenan que estar muy prximos, al ser la piedra material no apto a la flexin. Una particularidad importante, que demuestra las preocupaciones constructivas de los egipcios, es la disposicin de un dado de piedra sobre el capitel, protegiendo as los bordes frgiles del mismo en su flexin y contribuyendo al centrado de la carga de compresin sobre la columna. As mismo, en la forma de planta cuadrada, que va decreciendo de seccin hasta su cspide, en los grandes obeliscos egipcios, se adivina la intuicin del slido de igual resistencia a la compresin. Parece que tambin conocieron el arco como elemento constructivo, pero, de todos modos, las formas adinteladas fueron sus construcciones caractersticas.Las primeras ideas claras sobre el universo mecnico en que vivimos fueron dadas por los filsofos griegos. Uno de los ms brillantes fue Pitgoras de Samos, quien vivi en Crotona en el sur de Italia y fund la Escuela Pitagrica. El ms brillante representante de esta escuela fue Filolao de Crotona quien naci en 480 a.C. un siglo despus de su maestro.Para Filolao y Pitgoras la Tierra era esfrica, no constitua el centro del Universo, y observaron que el Sol, la Luna y los planetas no comparten el movimiento uniforme de las estrellas, sino que cada uno tena su camino propio.Otro gran filsofo fue Demcrito, nacido en 470 a.C., que desarroll la teora atmica de la materia. Para l toda la materia consista de pequeas partculas a las que llam "tomos" que quiere decir "indivisible". Los tomos eran eternos e indestructibles y existan diversos tipos de tomos que explicaban las diferencias existentes entre diversas sustancias. Adems de los tomos slo exista el vaco.Los escritos de Demcrito no han sobrevivido y sus ideas se conocen por referencias de otros filsofos, algunas de ellas hechas en son de burla, como Scrates y Platn que las consideraban absurdas y otras de la Escuela de Epicuro que las admiraban. Las ideas de Demcrito fueron totalmente intuitivas y a ellas se opusieron otras igualmente intuitivas de otros filsofos como Scrates y Platn que para desgracia de la ciencia tuvieron durante muchos siglos ms influencia en el mundo.Epicuro naci en la isla de Samos en 342 a.C. y fund su escuela en Atenas. Adopt la teora atmica de Demcrito para explicar el comportamiento mecnico del Universo que estaba formado por tomos y vaco. Para l, si un cuerpo se mueve, deber continuar su movimiento a menos que exista un efecto que lo modifique. Esto es el llamado principio de Galileo, redescubierto casi 2000 aos despus, y una de las leyes fundamentales de la mecnica moderna.Tambin explica que en el vaco, bajo la accin de su peso, los cuerpos pesados y los ligeros deben moverse con la misma velocidad. Dice que para producir el vaco basta separar con rapidez dos cuerpos planos que estaban bien unidos. Esto es lo que hacan los metalurgistas del hierro del Cucaso y de China al inventar los fuelles y pistones con los que absorban aire y despus lo compriman al presionar el fuelle. Observ que pequeos cuerpos suspendidos en el aire se desplazan con movimientos zigzagueantes y l lo explic como producido por choques con los tomos del aire transparente que se mueven continuamente en todas direcciones.Esto se llama actualmente el movimiento Browniano y fue redescubierto el siglo pasado por Brown. Aunque casi nada de la abundante obra de Epicuro ha sobrevivido (escribi unos 300 tratados), uno de sus libros llamadoDe la naturaleza de las cosasfue traducido al latn por un romano que vivi 250 aos despus, Tito Lucrecio Caro, con el nombreDe rerum natura,dndole la forma de un largo poema. Es muy probable que Lucrecio haya agregado valiosas ideas al libro original.Aristteles (384-322 a. de 1. C.)intent elaborar una teora de la Mecnica, pero no hizo ninguna distincin entre las propiedades estticas, cinemticas y dinmicas. Aristteles, maestro de Alejandro Magno, escribi sobre fsica, pero casi todo lo que dijo fue incorrecto. S acept que la Tierra era esfrica y dio como argumento el que al viajar al norte o al sur se observan nuevas estrellas en el cielo lo que no sucedera si la Tierra fuera plana.Arqumedes (287-212 AC),Fue el verdadero creador de la Mecnica terica, Naci en Siracusa, Sicilia, y se educ en Alejandra, Egipto. En mecnica, Arqumedes asombr al rey Hern de Siracusa con los sistemas de palancas y de poleas que haba ideado. Animado por la fuerza de su descubrimiento, afirm que si habitara en otro mundo sera capaz de mover ste y, para demostrarlo, dise un conjunto mecnico mediante el cual fue capaz de hacer navegar sobre arena a un pesado barco mercante de la flota real con la sola fuerza de su brazo.Tambin estableci las leyes de la palanca. Conocida es su famosa frase para hacer resaltar la aplicacin de la palanca como mquina multiplicadora de fuerza: Deduce un punto de apoyo y os levantar el mundo". Desarroll las poleas mltiples con las que tambin se puede levantar un cuerpo pesado con una fuerza pequea.Durante su estancia en Egipto invent el polipasto, el torno, la rueda dentada, y el tornillo sinfn que se usaba para extraer el agua que haba entrado a un barco, a los campos inundados por el Nilo.En el campo militar se le atribuye la invencin de maquinaria de guerra como la catapulta y un sistema de espejos que incendiaba las embarcaciones enemigas al enfocarlas con los rayos del sol; con ello logr defender durante tres aos a Siracusa que estaba sitiada por los romanos.Adems de establecer los fundamentos de la Hidrosttica con su clebre principio. Cuenta la historia que Arqumedes un da que se encontraba en el bao observ que poda levantar fcilmente sus piernas cuando estaban sumergidas. Esta fue la chispa que le permiti llegar a lo que ahora conocemos como "Principios de Arqumedes"