Mecánica teórica

Mecánica teórica Concepto: Ciencia que trata de la forma más simple del movimiento de la materia

Mecánica teórica. Es la ciencia que trata de la forma más simple del movimiento de la materia, la ciencia que se ocupa de las leyes generales del movimiento mecánico y del equilibrio de los cuerpos materiales o partes de éstos.

Función

La Mecánica Teórica estudia los cuerpos reales, es decir, los cuerpos materiales, los existentes fuera de la conciencia e independientemente de ella.

La Mecánica estudia la forma de movimiento más simple y fácil de observar: el movimiento mecánico.

Se llama movimiento mecánico al cambio de la posición de los cuerpos materiales uno respecto a otro, que sucede en el transcurso del tiempo, así como la variación de la posición relativa de las partículas de un mismo cuerpo material, o sea, la de formación de este último.

División de la Mecánica para su estudio

Dependiendo de la índole de los problemas que se examinan, la Mecánica se divide en Estática, Cinemática y Dinámica. En la Estática se exponen las nociones de las fuerzas y de las condiciones del equilibrio de los cuerpos materiales sometidos a la acción de dichas fuerzas. En la Cinemática se estudian las propiedades geométricas generales del movimiento de los cuerpos. En la Dinámica se examinan las leyes del movimiento de los cuerpos materiales sometidos a la acción de las fuerzas.

La aparición y el desarrollo de la Mecánica como ciencia están relacionados inseparablemente con la historia del desarrollo de las fuerzas productoras de la sociedad y con el nivel de la producción y de la técnica en cada etapa de este desarrollo.

Breve esbozo histórico

En los tiempos antiguos, cuando la producción se limitaba generalmente a la satisfacción de las necesidades de la técnica de la construcción, empezó a desarrollarse la ciencia de las así llamadas máquinas simples (polea, torno, palanca y plano inclinado) y la ciencia general del equilibrio de los cuerpos (Estática).

El término “mecánica” (del griego <<mechaniké>> [techne] artificio, máquina) fue introducido por primera vez por el gran filósofo griego de la antigüedad Aristóteles (384-322 a. n. e.), pero sus obras, que exponían la teoría del movimiento y de las fuerzas, junto con ciertas ideas correctas, contenían muchas cosas incorrectas y no tenían un carácter científico

Debe considerarse fundador de la Mecánica, como ciencia precisa, principalmente de la Estática, al célebre matemático y mecánico de la Grecia antigua Arquímedes (287-212 a. n. e.). A Arquímedes le pertenece una serie de los más grandes descubrimientos en las Matemáticas y en la Mecánica. En particular, él presentó la solución precisa del problema de la palanca y creó la teoría del centro de gravedad. A Arquímedes le pertenece el descubrimiento de la ley, que lleva su nombre, sobre la presión ejercida por un líquido sobre el cuerpo sumergido en éste.

En la Edad Media el desarrollo de la Mecánica, al igual que el desarrollo de otras ciencias naturales, se detuvo debido a las estancadas formas de la producción feudal.

El florecimiento de la Mecánica comienza a partir de la época del Renacimiento, a partir del final del siglo XV y principios del XVI, que fue la época del desarrollo del capital comercial.

El desarrollo del comercio condujo al desarrollo de la construcción de caminos, construcción de barcos, navegación, industria y arte militar. Todo esto sirvió de estímulo para un rápido desarrollo de la ciencia en general y de la Mecánica en particular.

El desarrollo de una importantísima sección de la Mecánica Teórica, la Dinámica, surge con “la teoría del sistema heliocéntrico del mundo” creada por el gran astrónomo polaco Nicolás Copérnico (1473-1543), según la cual en el centro del universo se halla el sol y en torno a sus propios ejes, produjo una revolución en la concepción científica del mundo.

El científico italiano Galileo Galilei (1564-1642) con sus investigaciones relacionadas con la aclaración de la dependencia entre las dimensiones de los elementos de estructuras y las cargas que ellos pueden resistir, sirvieron de inicio para el desarrollo de una ciencia nueva, la Resistencia de los Materiales.

El científico inglés Isaac Newton (1643-1727) concluyendo el desarrollo de las ideas de Galileo, estableció las leyes principales de la Mecánica Clásica. Introdujo la noción de masa y dio una formulación exacta a la segunda ley que sirve de fundamento para toda la Dinámica.

A finales del siglo XIX y comienzos del XX se estableció que las leyes de la Mecánica Clásica no podían ser aplicadas al movimiento de las micropartículas y de los cuerpos que se desplazan a velocidades próximas a la de la luz. Con el comienzo del siglo XX nació la Mecánica relativista fundada en la teoría de la relatividad de Albert Einstein (1879-1955). La teoría de la relatividad, al establecer unas relaciones normales entre el espacio, el tiempo, la masa y la energía, precisó los límites del uso de las leyes de la Mecánica Clásica. Sin embargo, este aspecto esencial del problema no disminuyó la importancia de la misma como método práctico para el estudio del movimiento que generalmente se utilizan en la técnica.

El desarrollo de la técnica moderna plantea a los ingenieros distintos problemas relacionados con los cálculos de construcciones (edificios, puentes, canales, presas, etc), diseños, fabricación y explotación de diferentes máquinas, mecanismos, motores y en particular, objetos tales como automóviles, locomotoras Diesel, barcos, marítimos y fluviales, aviones, cohetes, naves cósmicas, etc. Siendo en la actualidad la Mecánica Teórica uno de los fundamentos científicos de las disciplinas técnicas modernas.

Referencias

Fuentes

• Nikitin, E.M. Mecánica Teórica para las escuelas de peritaje. Ed. MIR, Moscú, 1980.
• Sokolov, F y P. Usov. Mecánica Industrial. Tercera edición. Ed. MIR, Moscú, 1986.
• Starzhinski, V.M. Mecánica Teórica. Ed. MIR, Moscú, 1980.
• Targ, S.M. Curso breve de Mecánica Teórica. Cuarta edición. Ed. MIR, Moscú, 1976.
• Ballester Gouraige, Andrés. La Mecánica teórica. Guantánamo, UCP "Raúl Gómez García". 2011.