En la mecánica clásica , la dinámica analítica , o más brevemente la dinámica , se ocupa de la relación entre el movimiento de los cuerpos y sus causas, es decir, las fuerzas que actúan sobre los cuerpos y las propiedades de los cuerpos, en particular la masa y el momento de inercia . La base de la dinámica moderna es la mecánica newtoniana y su reformulación como mecánica lagrangiana y mecánica hamiltoniana . [1] [2]
Historia
El campo tiene una larga e importante historia, como señaló Hamilton : "El desarrollo teórico de las leyes del movimiento de los cuerpos es un problema de tal interés e importancia que ha llamado la atención de todos los matemáticos eminentes desde la invención de la dinámica. como ciencia matemática de Galileo , y especialmente desde la maravillosa extensión que Newton le dio a esa ciencia ". William Rowan Hamilton, 1834 (Transcrito en Mecánica clásica por JR Taylor, p. 237 [3] )
Algunos autores (por ejemplo, Taylor (2005) [3] y Greenwood (1997) [4] ) incluyen la relatividad especial dentro de la dinámica clásica.
Relación con estática, cinética y cinemática
Históricamente, hubo tres ramas de la mecánica clásica :
- " estática " (el estudio del equilibrio y su relación con las fuerzas)
- " cinética " (el estudio del movimiento y su relación con las fuerzas). [5]
- " cinemática " (que se ocupa de las implicaciones de los movimientos observados sin tener en cuenta las circunstancias que los causan). [6]
Estos tres temas se han relacionado con la dinámica de varias formas. Un enfoque combinó estática y cinética bajo el nombre de dinámica, que se convirtió en la rama que se ocupa de la determinación del movimiento de los cuerpos resultante de la acción de fuerzas específicas; [7] otro enfoque separó estática y combinó cinética y cinemática bajo la rúbrica dinámica. [8] [9] Este enfoque es común en los libros de ingeniería sobre mecánica y todavía se usa ampliamente entre los mecánicos.
Importancia fundamental en la ingeniería, menor énfasis en la física.
Hoy en día, la dinámica y la cinemática continúan considerándose los dos pilares de la mecánica clásica. La dinámica todavía se incluye en los planes de estudio de ingeniería mecánica, aeroespacial y de otro tipo debido a su importancia en el diseño de máquinas, el diseño de vehículos terrestres, marítimos, aéreos y espaciales y otras aplicaciones. Sin embargo, pocos físicos modernos se preocupan por un tratamiento independiente de la "dinámica" o "cinemática", sin importar la "estática" o la "cinética". En cambio, todo el tema indiferenciado se conoce como mecánica clásica . De hecho, muchos libros de texto de pregrado y posgrado desde mediados del siglo XX sobre "mecánica clásica" carecen de capítulos titulados "dinámica" o "cinemática". [3] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] En estos libros, aunque la palabra "dinámica" se usa cuando la aceleración se atribuye a una fuerza, la palabra " cinética "nunca se menciona. Sin embargo, existen claras excepciones. Entre los ejemplos destacados se incluyen las conferencias de física de Feynman . [18]
- Lista de principios fundamentales de dinámica
Axiomas y tratamientos matemáticos
Ramas de ingeniería relacionadas
- Dinámica de partículas
- Dinámica corporal rígida
- Mecánica de deformación
- Dinámica de fluidos
- Hidrodinámica
- Dinámica de gases
- Aerodinámica
Temas relacionados
- Estática
Referencias
- ^ Chris Doran; Anthony N. Lasenby (2003). Álgebra geométrica para físicos . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 54. ISBN 0-521-48022-1.
- ^ Cornelius Lanczos (1986). Los principios variacionales de la mecánica (Reimpresión de la 4ª edición de 1970 ed.). Dover Publications Inc. págs. 5-6. ISBN 0-486-65067-7.
- ^ a b c John Robert Taylor (2005). Mecánica clásica . Libros universitarios de ciencia. ISBN 978-1-891389-22-1.
- ^ Donald T. Greenwood (1997). Mecánica clásica (reimpresión de 1977 ed.). Publicaciones de Courier Dover. pag. 1. ISBN 0-486-69690-1.
- ^ Thomas Wallace Wright (1896). Elementos de la mecánica que incluyen cinemática, cinética y estática: con aplicaciones . E. y FN Spon. pag. 85.
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dinámica cinemática.
- ^ Stephen Timoshenko; Donovan Harold Young (1956). Mecánica de ingeniería . McGraw Hill.
- ^ Lakshmana C. Rao; J. Lakshminarasimhan; Raju Sethuraman; Srinivasan M. Sivakumar (2004). Mecánica de ingeniería . PHI Learning Pvt. Ltd. p. vi . ISBN 81-203-2189-8.
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- ^ R. Douglas Gregory (2006). Mecánica clásica: un texto de pregrado . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-82678-5.
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- ^ TWB Kibble , Frank H. Berkshire (2004). Mecánica clásica . Prensa del Imperial College. ISBN 978-1-86094-435-2.
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