La mecánica

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<p>La mecnica (Griego y de latn mechanca o arte de construir una mquina) es la rama de la fsica que describe el movimiento de los cuerpos, y su evolucin en el tiempo, bajo la accin de fuerzas. El conjunto de disciplinas que abarca la mecnica convencional es muy amplio y es posible agruparlas en cuatro bloques principales:Mecnica clsica Mecnica relativista Mecnica cuntica Teora cuntica de campos</p> <p>La mecnica es una ciencia fsica, ya que estudia fenmenos fsicos. Sin embargo, mientras algunos la relacionan con las matemticas, otros la relacionan con la ingeniera. Ambos puntos de vista se justifican parcialmente ya que, si bien la mecnica es la base para la mayora de las ciencias de la ingeniera clsica, no tiene un carcter tan emprico como estas y, en cambio, por su rigor y razonamiento deductivo, se parece ms a la matemtica.</p> <p>Tabla de contenidos[ocultar]</p> <p>1 Subdisciplinas de la mecnica o 1.1 Mecnica clsica 1.1.1 Otras reas o 1.2 Mecnica relativista o 1.3 Mecnica cuntica o 1.4 Teora cuntica de campos 2 Estudios interdisciplinarios relacionados con la mecnica</p> <p>Subdisciplinas de la mecnica [editar]Mecnica clsica [editar]Artculo principal: Mecnica clsica</p> <p>Incluye tanto la mecnica del slido rgido como la mecnica de medios continuos y otros sistemas mecnicos con un nmero finito de grados de libertad. Existen dos formulaciones diferentes, que difieren en el grado de formalizacin:</p> <p>Mecnica newtoniana. Dio origen a las dems disciplinas y se divide en varias disciplinas: la cinemtica, estudio del movimiento en s, sin atender a las causas que lo originan; la esttica, que estudia el equilibrio entre fuerzas y la dinmica que es el estudio del movimiento atendiendo a sus orgenes, las fuerzas. Mecnica analtica, una formulacin matemtica muy potente de la mecnica newtoniana basada en el principio de Hamilton, que emplea el formalismo de</p> <p>variedades diferenciables, en concreto el espacio de configuracin y el espacio fsico. Aplicados al espacio eucldeo tridimensional y a sistemas de referencia inerciales, las tres formulaciones son bsicamente equivalentes. Otras reas [editar]Artculos principales: Mecnica de medios continuos y Mecnica estadstica</p> <p>Existen otras reas de la mecnica que cubren diversos campos aunque no tienen carcter global. No forman un ncleo fuerte para considerarse como disciplina. Una de estas reas es la mecnica de medios continuos que trata de cuerpos materiales extensos deformables y que no pueden ser tratados como sistemas con un nmero finito de grados de libertad. Esta parte de la mecnica trata a su vez de: </p> <p>La mecnica de slidos deformables, que considera los fenmenos de la elasticidad, la plasticidad, la viscoelasticidad, etc. La mecnica de fluidos, que comprende un conjunto de teoras parciales como la hidrulica, la hidrosttica o fluidoesttica y la hidrodinmica) o fluidodinmica. Dentro del estudio de los flujos se distingue entre flujo compresible y flujo incompresible. Si se atiende a los fluidos de acuerdo a su ecuacin constitutiva, se tienen fluidos perfectos, fluidos newtonianos y fluidos no-newtonianos. La acstica, la mecnica ondulatoria clsica.</p> <p>Otra de estas reas es la mecnica estadstica, que trata sistema con un gran nmero de grados de libertad (o sistemas de muchsimas partculas) y trata de resolver la ingente cantidad de ecuaciones que surgen por mtodos estadsticos. Los resultados obtenidos coinciden con los resultados de la termodinmica. Usa tanto formulaciones de la mecnica hamiltoniana como formulaciones de la teora de probabilidad. Existen estudios de mecnica estadstica basados tanto en la mecnica clsica como en la mecnica cuntica.</p> <p>Mecnica relativista [editar]Artculo principal: Teora de la Relatividad</p> <p>La Mecnica relativista o Teora de la Relatividad comprende:</p> <p>La Teora de la Relatividad Especial, que describe adecuadamente el comportamiento clsico de los cuerpos que se mueven a grandes velocidades en un espacio-tiempo plano (no-curvado). La Teora general de la relatividad, que generaliza la anterior describiendo el movimiento en espacios-tiempo curvados, adems de englobar una teora relativista de la gravitacin que generaliza la teora de la gravitacin de Newton.</p> <p>Mecnica cuntica [editar]Artculo principal: Mecnica cuntica</p> <p>La Mecnica cuntica trata con:</p> <p>Teora cuntica de campos [editar]Artculo principal: Teora cuntica de campos</p> <p>La teora cuntica de campos ana principios cunticos y teora de la relatividad especial. Dentro de esta teora, no se consideran ya estados de las partculas sino del espacio-tiempo. De hecho cada uno de los estados cunticos posibles de un espaciotiempo viene caracterizado por el nmero de partculas de cada tipo, representadas por campos cunticos y la propiedades de dichos campos. Es decir, un universo donde existan Ni partculas del tipo i en los estados cunticos E1, ..., ENi representa un estado cuntico diferente de otro estado en el que observamos en mismo universo con un nmero diferente de partculas. Pero ambos, "estados" o aspectos del universo son dos de los posibles estados cunticos fsicamente realizables del espacio-tiempo. De hecho la nocin de partcula cuntica es abandonada en la teora cuntica de campos, y esta nocin se substituye por la de campo cuntico. Un campo cuntico es una aplicacin que asigna a una funcin suave sobre una regin del espaciotiempo un operador autoadjunto. La funcin suave representa la regin donde se mide el campo, y los valores propios del operador nmero asociado al campo el nmero de partculas observables a la hora de realizar una medida de dicho campo.</p> <p>La hemodinmica es aquella parte de la cardiologa que se encarga del estudio anatmico y funcional del corazn mediante la introduccin de catteres finos a travs de las arterias de la ingle o del brazo. Esta tcnica conocida como cateterismo cardaco permite conocer con exactitud el estado de las arterias del corazn.</p> <p>Tabla de contenidos[ocultar] </p> <p>1 Participantes de la circulacin sangunea 2 Produccin de la circulacin sangunea o 2.1 Circulacin mayor o circulacin somtica o sistmica o 2.2 Circulacin menor o circulacin pulmonar o central 3 Fases del ciclo cardiaco</p> <p>Participantes de la circulacin sangunea [editar] Arterias: las arterias estn hechas de tres capas de tejido, uno muscular en el medio y una capa interna de tejido epitelial. Capilares: los capilares estn embebidos en los tejidos, permitiendo adems el intercambio de gases dentro del tejido. Los capilares son muy delgados y frgiles, teniendo solo el espesor de una capa epitelial.</p> <p> Venas: las venas transportan sangre a ms baja presin que las arterias, no siendo tan fuerte como ellas. La sangre es entregada a las venas por los capilares despus que el intercambio entre el oxgeno y el dixido de carbono ha tenido lugar. Las venas transportan sangre rica en residuos de vuelta al corazn y a los pulmones. Las venas tienen en su interior vlvulas que aseguran que la sangre con baja presin se mueva siempre en la direccin correcta, hacia el corazn, sin permitir que retroceda. La sangre rica en residuos retorna al corazn y luego todo el proceso se repite. El corazn: el corazn es el rgano principal del aparato circulatorio. Es un msculo estriado hueco que acta como una bomba aspirante e impelente, que aspira hacia las aurculas la sangre que circula por las venas, y la impulsa desde los ventrculos hacia las arterias. Tiene 4 cavidades, 2 aurculas y 2 ventrculos.</p> <p>Produccin de la circulacin sangunea [editar]En primer lugar, la circulacin sangunea realiza dos circuitos a partir del corazn:</p> <p>Circulacin mayor o circulacin somtica o sistmica [editar]El recorrido de la sangre comienza en el ventrculo izquierdo del corazn, cargada de oxgeno, y se extiende por la arteria aorta y sus ramas arteriales hasta el sistema capilar, donde se forman las venas que contienen sangre pobre en oxgeno. Estas desembocan en las dos venas cavas (superior e inferior) que drenan en la aurcula derecha del corazn.</p> <p>Circulacin menor o circulacin pulmonar o central [editar]La sangre pobre en oxgeno parte desde el ventrculo derecho del corazn por la arteria pulmonar que se bifurca en sendos troncos para cada uno de ambos pulmones. En los capilares alveolares pulmonares la sangre se oxigena a travs de un proceso conocido como hematosis y se reconduce por las cuatro venas pulmonares que drenan la sangre rica en oxgeno, en la aurcula izquierda del corazn. La actividad del corazn es cclica y continua. El ciclo cardiaco es el conjunto de acontecimientos elctricos, hemodinmicas, mecanismos, acsticos y volumtricos que ocurren en las aurculas, ventrculos y grandes vasos, durante las fases de actividad y de reposo del corazn. El ciclo cardiaco comprende el perodo entre el final de una contraccin, hasta el final de la siguiente contraccin. Tiene como finalidad producir una serie de cambios de presin para que la sangre circule.</p> <p>Fases del ciclo cardiaco [editar]1. Fase de llenado: tenemos vlvulas sigmoideas artica y pulmonar (cerradas), y vlvulas auriculoventriculares denominadas tricspide y mitral (abiertas). Durante esta fase la sangre pasa desde la aurcula al ventrculo, es el principio de la distole (relajacin de los ventrculos) 2. Fase de contraccin isomtrica ventricular: en esta fase comienza la sstole (contraccin ventricular) va a cerrar las vlvulas auriculoventriculares.</p> <p>3. Fase de expulsin: es la sstole propiamente dicha, en donde hay una contraccin ventricular (cerrados) abrindose las vlvulas sigmoideas, existe una salida de sangre a la aorta y a la pulmonar. 4. Fase de relajacin ventricular: los ventrculos se relajan, las vlvulas sigmoideas se cierran y las vlvulas auriculoventriculares se abren. El ciclo completo dura unos 0,8 s (Reposo) Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Hemodin%C3%A1mica"</p> <p>El electromagnetismo es una rama de la Fsica que estudia y unifica los fenmenos elctricos y magnticos en una sola teora, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulacin consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo elctrico, el campo magntico y sus respectivas fuentes materiales (corriente elctrica, polarizacin elctrica y polarizacin magntica), conocidas como ecuaciones de Maxwell. El electromagnetismo es una teora de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes fsicas vectoriales dependientes de la posicin en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenmenos fsicos macroscpicos en los cuales intervienen cargas elctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos elctricos y magnticos y sus efectos sobre las sustancias slidas, lquidas y gaseosas. Por ser una teora macroscpica, es decir, aplicable slo a un nmero muy grande de partculas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de stas, el Electromagnetismo no describe los fenmenos atmicos y moleculares, para los que es necesario usar la Mecnica Cuntica.</p> <p>Tabla de contenidos[ocultar] </p> <p>1 Historia 2 Electrosttica 3 Magnetosttica 4 Electrodinmica clsica o 4.1 Formulacin covariante 5 Electrodinmica cuntica 6 Vase tambin 7 Referencias o 7.1 Generales</p> <p>8 Enlaces externos</p> <p>Historia [editar]Artculo principal: Historia del electromagnetismo</p> <p>Desde la antigua Grecia se conocan los fenmenos magnticos y elctricos pero no es hasta inicios del siglo XVII donde se comienza a realizar experimentos y a llegar a conclusiones cientficas de stos fenmenos.1 Durante stos dos siglos, XVII y XVIII, grandes hombres de ciencia como William Gilbert, Otto von Guericke, Stephen Gray, Benjamin Franklin, Alessandro Volta entre otros estuvieron investigando estos dos fenmenos de manera separada y llegando a conclusiones coherentes con sus experimentos.</p> <p>Michael Faraday. A principios del siglo XIX Hans Christian rsted encontr evidencia emprica de que los fenmenos magnticos y elctricos estaban relacionados. De ah es que los trabajos de fsicos como Andr-Marie Ampre, William Sturgeon, Joseph Henry, Georg Simon Ohm, Michael Faraday en ese siglo, son unificados por James Clerk Maxwell en 1861 con un conjunto de ecuaciones que describan ambos fenmenos como uno solo, como un fenmeno electromagntico.1</p> <p>James Clerk Maxwell. Las ahora llamadas ecuaciones de Maxwell demostraba que los campos elctricos y los campos magnticos eran manifestaciones un solo campo electromagntico. Adems describa la naturaleza ondulatoria de la luz, y su semejanza con la naturaleza de los campos magnticos y elctricos, como parte de una onda electromagntica.2 Con una sola teora consistente que describa estos dos fenmenos antes separados, los fsicos pudieron realizar varios experimentos prodigiosos e inventos muy tiles como la bombilla elctrica por Thomas Alva Edison o el generador de corriente alterna por Nikola Tesla.3 El xito predicitivo de la teora de Maxwell y la bsqueda de una</p> <p>interpretacin coherente de sus implicaciones, fue lo que llev a Albert Einstein a formular su teora de la relatividad que se apoyaba en algunos resultados previos de Hendrik Antoon Lorentz y Henri Poincar. En la primera mitad del siglo XX, con el advenimiento de la mecnica cuntica, el electromagntismo tena que mejorar su fomulacin con el objetivo que sea coherente con la nueva teora. sto se logr en la dcada de 1940 cuando se complet una teora cantica electromagntica o mejor conocida como electrodinmica cuntica.</p> <p>Electrosttica [editar]Artculo principal: Electrosttica</p> <p>Un electroscopio usado para medir la carga elctrica de un objeto Cuando hablamos de electrosttica nos referimos a los fenmenos que ocurren debido a una propiedad intrnseca y discreta de la materia, la carga, cuando es estacionaria o no depende del tiempo. La unidad de carga elemental, es decir, la ms pequea observable, es la carga que tiene el electrn.4 Se dice que un cuerpo esta cargado elctricamente cuando tiene exceso o falta de electrones en sus tomos que lo componen. Por deficin la carencia de electrones se la denomina carga positiva y al exceso carga negativa.5 La relacin entre los dos tipos de carga es de atraccin cuando son diferentes y de repulsin cuando son iguales. La carga elemental es una unidad muy pequea para clculos prcticos, es por eso que en el sistema internacional a la unidad de carga elctrica, el culombio, se lo define como la cantidad de carga de 6,25 x 1018 electrones.4 El movimiento de electrones por un conductor se denomina corriente elctrica y la cantidad de carga elctrica que pasa por unidad de tiempo se la define como intensidad de corriente. Se pueden introducir mas conceptos como el de diferencia de potencial o el de resistencia, que nos conducira ineludiblemente al rea de circuitos elctricos, y todo eso se puede ver con mas detalle en el artculo principal. El nombre de la unidad de carga se debe a Coulomb quien en 1785 lleg a una relacin matemtica entre cargas, que ahora se la conoce como ley de coulomb:</p> <p>entre dos tipos de cargas y existe una fuerza de atraccin o repuls...</p>