Mecánica para Ingenieros – José M. Díaz de la Cruz Cano, Ángel M. Sánchez Pérez – 1ra Edición

Descripción

Este texto, de mecánica fundamental, pretende mantener un equilibrio razonable entre complejidad matemática y generalidad de planteamiento, dedicando atención a cuestiones de interés en ingeniería como, por ejemplo, el análisis de las fuerzas que han de aplicarse para conseguir un movimiento determinado de un sistema. Concretamente, se incluyen un capítulo de cinética que recoge las relaciones generales entre las variables fundamentales $cantidad de movimiento, momento cinético y energía cinética$ y los casos particulares más útiles y otro capítulo de dinámica del sólido rígido en el que se incluyen las leyes que rigen la evolución del sólido rígido, tanto las de validez general como las que son de aplicación en condiciones especiales.

El objetivo principal de libro trabajo es el de poner a disposición del lector un material que les permita conocer el contenido de la mecánica que se enseña en la mayoría de las escuelas de ingeniería industrial y en cuyo programa se incluyen temas de cinemática, estática y dinámica. Este texto, de mecánica fundamental, mantiene un equilibrio razonable entre complejidad matemática y generalidad de planteamiento, dedicando atención a cuestiones de interés en ingeniería como, por ejemplo, el análisis de las fuerzas que han de aplicarse para conseguir un movimiento determinado de un sistema.

Aunque se trata de una presentación que insiste en los principios fundamentales, de fuerte base conceptual, se señalan numerosos aspectos útiles para su aplicación práctica y se desarrollan ejemplos sobre modelos de sistemas reales como es el caso de reguladores, juntas de transmisión, equilibrado estático y dinámico, vehículos, giróscopos, etc.

La dinámica del sólido rígido forma parte del estudio de cualquier curso universitario en Mecánica. Los problemas elementales de dinámica del sólido, a diferencia de lo que ocurre con el punto material, no suelen conducir a ecuaciones resolubles mediante técnicas de integración elementales. Solo algunos problemas particulares de los que pueden plantearse en sistemas sencillos admiten solución mediante funciones algebraicas. Algunos más son reducibles a cuadraturas.

El resto desemboca, en general, en sistemas de seis ecuaciones diferenciales de segundo orden, con pocas posibilidades de aligeramiento. Además, y desgraciadamente, las materias de mecánica fundamental suelen desarrollarse antes de que el lector haya podido completar un conocimiento suficiente sobre ecuaciones diferenciales y funciones especiales. Por esta razón, la mayoría de los libros modernos de mecánica fundamental ofrecen una teoría que elude las situaciones en las que se requiere un aparato matemático excesivo y, por otra parte, los manuales de mecánica técnica se centran en análisis simplificados y particulares.

Ver más
  • 1. Cinemática general
    1.1. Introducción
    1.2. Evolución de una terna ortonormal
    1.3. Campo de velocidades de un sistema rígido
    1.4. Espacio cinemático
    1.5. Composición de rotaciones
    1.6. Cinemática relativa
    1.7. Axoides
    1.8. Reciprocidad
    1.9. Superficies tangentes
    1.10. Movimiento hodocinético
    1.11. Bases de Frenet
    1.12. Resumen
    1.13. Ejercicios resueltos
    1.13.1. Determinación del movimiento de un sistema indeformable a partir de las velocidades de tres de sus puntos
    1.13.2. Movimiento general de un sistema indeformable
    1.13.3. Determinación de los triedros de Frenet y geodésico

    2. Cinemática plana
    2.1. Movimiento plano como caso particular de la cinemática
    de un sistema indeformable
    2.2. Base y ruleta
    2.3. Movimiento de una base de Frenet
    2.4. Geometría de base y ruleta
    2.5. Movimiento de tres planos
    2.6. Campos de velocidades y aceleraciones
    2.7. Circunferencias de las inflexiones y de las inversiones
    2.8. Perfiles conjugados
    2.9. Fórmula de Euler-Savary
    2.10. Teorema de Rutz
    2.11. Cinemas
    2.12. Ejercicios resueltos
    2.12.1. Movimiento relativo de dos cilindros
    2.12.2. Movimiento de un segmento que desliza sobre dos rectas perpendiculares
    2.12.3. Determinación del perfil de una leva
    2.12.4. Base y ruleta del movimiento de una barra en una clase de cuadrilátero articulado
    2.12.5. Base y ruleta del movimiento de una recta que se apoya sobre una circunferencia y una tangente a la misma
    2.12.6. Vehículo articulado sobre el eje trasero
    2.12.7. Vehículo articulado detrás del eje trasero
    2.12.8. Análisis de las relaciones cinemáticas en una caja de cambios
    2.12.9. Estacionamiento de un vehículo

    3. Cinemática esférica
    3.1. Posición de un sólido con un punto fijo
    3.2. Rotaciones de Euler
    3.3. Eje instantáneo y axoides
    3.4. Movimientos de nutación nula
    3.5. Movimiento de tres sistemas con un punto fijo
    3.6. Teorema de Rutz en la cinemática esférica
    3.7. Cinemática general del sólido
    3.8. Ejercicios resueltos
    3.8.1. Movimiento relativo de dos conos
    3.8.2. Movimiento relativo de cuatro conos: diferencial
    3.8.3. Movimiento de una junta Cardan

    4. Estática de los sistemas
    4.1. Introducción
    4.2. Equilibrio de sistemas materiales
    4.3. Ligaduras
    4.4. Principio de los trabajos virtuales
    4.5. Transmisiones
    4.6. Equilibrio de un sólido rígido
    4.7. Reacciones en los apoyos
    4.8. Sistemas planos
    4.9. Esfuerzos interiores en vigas
    4.10. Contacto entre dos superficies
    4.11. Equilibrio con rozamiento
    4.12. Ejercicios resueltos
    4.12.1. Sistema de barras articuladas
    4.12.2. Equilibrio helicoidal

    5. Nematostática
    5.1. Introducción
    5.2. Equilibrio de un hilo bajo carga distribuida
    5.3. Integrales primeras
    5.4. Hilo bajo su propio peso
    5.5. Catenaria dados los puntos extremos
    5.6. Hilo de igual resistencia
    5.7. Hilo bajo carga repartida según la abscisa
    5.8. Hilo elástico
    5.9. Hilo sobre superficie
    5.10. Polipastos
    5.11. Rozamiento
    5.12. Fuerzas concentradas
    5.13. Puente colgante
    5.14. Polígono de Varignon
    5.15. Ejercicios resueltos
    5.15.1. Hilo que cuelga de dos rectas
    5.15.2. Determinación de la catenaria a partir de sus puntos extremos

    6. Dinámica relativa del punto
    6.1. Introducción
    6.2. Ecuaciones del movimiento
    6.3. Movimiento respecto a la superficie terrestre
    6.4. Péndulo de Foucault
    6.4.1. Introducción
    6.4.2. Ecuaciones del movimiento
    6.4.3. Pequeñas oscilaciones
    6.4.4. Caso en que r0 = 0
    6.4.5. Caso en que u0 = 0
    6.5. Ejercicios resueltos
    6.5.1. Desviación de la vertical en la caída de un grave
    6.5.2. Resultados numéricos del experimento de Foucault

    7. Dinámica del punto ligado a una curva
    7.1. Introducción
    7.2. Ecuaciones del movimiento
    7.3. Trabajo de la fuerza de reacción
    7.4. Ecuaciones intrínsecas cuando la curva es fija
    7.5. Punto pesado
    7.6. Péndulo simple
    7.6.1. Movimiento oscilatorio
    7.6.2. Movimiento continuo
    7.6.3. Movimiento asintótico
    7.6.4. Reacción normal
    7.7. Braquistócrona
    7.8. Tautocronismo
    7.9. Ejercicios resueltos
    7.9.1. Punto ligado a catenaria móvil
    7.9.2. Péndulo simple con vínculo unilateral

    8. Dinámica del punto ligado a superficie
    8.1. Introducción
    8.2. Ecuaciones del movimiento
    8.3. Trabajo de la fuerza de reacción
    8.4. Ecuaciones intrínsecas
    8.5. Superficie de revolución
    8.6. Péndulo esférico
    8.6.1. Ecuaciones del movimiento
    8.6.2. Zona del movimiento
    8.6.3. Movimiento estacionario
    8.6.4. Reacción del péndulo
    8.6.5. Pequeñas oscilaciones
    8.6.6. Precesión de las oscilaciones
    8.7. Ejercicios resueltos
    8.7.1. Movimiento estacionario de un punto ligado a una superficie de revolución
    8.7.2. Péndulo esférico unilateral

    9. Cinética del sólido rígido
    9.1. Cinética
    9.2. Cantidad de movimiento
    9.3. Momento cinético
    9.4. Energía cinética
    9.5. Resumen para el sólido rígido
    9.6. Ejercicios resueltos
    9.6.1. Esfera hueca
    9.6.2. Cilindro homogéneo

    10. Dinamica del sólido rígido
    10.1. Introducción
    10.2. Cantidad de movimiento
    10.3. Momento cinético
    10.4. Teorema de la energía cinética
    10.5. Dinámica del sólido rígido libre
    10.6. Ligaduras en un sólido rígido
    10.6.1. Cojinetes
    x Mecánica para ingenieros
    10.6.2. Rótula
    10.6.3. Contacto entre dos superficies
    10.7. Ejercicios resueltos
    10.7.1. Esfera hueca
    10.7.2. Cilindro homogéneo

    11. Sólido con eje fijo
    11.1. Introducción
    11.2. Reacciones de ligadura
    11.3. Equilibrado estático y dinámico
    11.4. Ejes permanentes de rotación
    11.5. Péndulo compuesto
    11.6. Ejercicios resueltos
    11.6.1. Equilibrado dinámico de un par de masas giratorias
    11.6.2. Equilibrado de una turbina

    12. Motorización de mecanismos
    12.1. Motores
    12.2. Acoplamiento
    12.3. Dimensionamiento
    12.3.1. Sistemas que funcionen en un punto
    12.3.2. Sistemas con aceleraciones mínimas
    12.3.3. Sistemas que funcionen en régimen permanente
    12.3.4. Consideraciones energéticas
    12.4. Control
    12.5. Funcionamiento límite
    12.6. Multiplicadores variables de par
    12.7. Sistemas multieje
    12.8. Volantes de inercia
    12.9. Transmisiones hidráulicas

    13. Movimiento plano
    13.1. Introducción
    13.2. Cinética del movimiento
    13.3. Dinámica
    13.4. Ejercicios resueltos
    13.4.1. Dinámica de un vehículo
    13.4.2. Desequilibrio plano
    13.4.3. Rozamiento y rodadura
    13.4.4. Dinámica de un vehículo tipo triciclo

    14. Sólido con punto fijo
    14.1. Introducción
    14.2. Ecuaciones del movimiento
    14.3. Movimiento por inercia
    14.3.1. Discusión de la solución según el valor de I
    14.4. Angulos de Euler
    14.5. Caso en que el elipsoide es de revolución
    14.6. Movimiento según Poinsot
    14.7. Ejercicios resueltos
    14.7.1. Elemento superior del regulador de Watt
    14.7.2. Regulador de Watt
    14.7.3. Cruceta

    15. Sólido pesado con punto fijo
    15.1. Introducción
    15.2. Ecuaciones del movimiento
    15.3. Trompopesado
    15.3.1. Ecuaciones del movimiento
    15.3.2. Tipos de movimiento
    15.3.3. Movimientos zonales (tipo A)
    15.3.4. Movimientos polares (tipo B)
    15.4. Caso de rotación inicial propia
    15.5. Resumen de los movimientos analizados
    15.6. Sentido de la precesión en el caso A.2.c
    15.7. Otras situaciones
    15.7.1. Sólido libre
    15.7.2. Sólido rígido con movimiento predefinido
    15.8. Giróscopos
    15.9. Ecuaciones del giróscopo
    15.10. Giróscopo lastrado
    15.11. Movimiento instantáneo
    15.12. Evolución posterior
    15.13. Estabilizador giroscópico
    15.14. Girotacómetros absolutos
    15.15. Navegación inercial
    15.16. Giro-brújulas y teodolitos
    15.17. Apéndice: Estabilizador de Schlick
    15.18. Ejercicios resueltos
    15.18.1. Trompopesado
    15.18.2. Giróscopo

    16. Percusiones
    16.1. Introducción
    16.2. Percusión sobre un punto material
    16.3. Percusiones aplicadas a sistemas materiales
    16.4. Percusiones en sólidos
    16.5. Centro de percusiones
    16.6. Péndulo balístico
    16.7. Ejercicios resueltos
    16.7.1. Centro de percusiones
    16.7.2. Círculos
    16.7.3. Raqueta

    A. Triedros de Frenet y geodésico
    A.1. Triedro de Frenet o triedro intrínseco
    A.1.1. Curvaturas de flexión y torsión
    A.1.2. Fórmulas de Frenet
    A.2. Triedro geodésico
    B. Envolventes e involutas
    C. Geometría de masas
    C.1. Características de inercia de un sólido
    C.2. Distribuciones de masas
    C.3. Momentos estáticos
    C.4. Momentos de inercia
    C.5. Tensor y elipsoide de inercia
    C.6. Simetrías en la distribución
    C.7. Ejes de los elipsoides de inercia
    C.8. Clasificación de las rectas
    C.8.1. La recta pasa por el centro de masas
    C.8.2. La recta no pasa por el centro de masas
    C.9. Clasificación de los planos
    C.9.1. El plano p contiene a C
    C.9.2. El plano p no contiene a C
    C.10. Clasificación de las direcciones
    C.10.1. Ortodirecciones planarias de inercia
    C.10.2. Ortodirecciones axiales de inercia
    C.10.3. Clinodirecciones de inercia
    D. Sentido de la precesión en A.2.c
    D.1. Trompo pesado descendente frente al inercial
    D.2. Comparación con trompo ascendente
    D.3. Combinación de los movimientos anteriores
    D.3.1. Demostración analítica
  • Citar Libro

Descargar Mecánica para Ingenieros

Tipo de Archivo
Idioma
Descargar RAR
Descargar PDF
Páginas
Tamaño
Libro
Español
416 pag.
21 mb

¿Qué piensas de este libro?

No hay comentarios

guest
Valorar este libro:
0 Comentarios
Comentarios en línea
Ver todos los comentarios
0
Nos encantaría conocer tu opinión, comenta.x