La mecánica aplicada es la rama de la ciencia que se ocupa del movimiento de cualquier sustancia que los humanos puedan experimentar o percibir sin la ayuda de instrumentos. [1] En definitiva, cuando los conceptos de mecánica superan lo teórico y se aplican y ejecutan, la mecánica general se convierte en mecánica aplicada. Es esta marcada diferencia la que hace que la mecánica aplicada sea una comprensión esencial para la vida práctica cotidiana. [2] Tiene numerosas aplicaciones en una amplia variedad de campos y disciplinas, que incluyen, entre otros, ingeniería estructural , astronomía , oceanografía , meteorología , hidráulica , ingeniería mecánica ,ingeniería aeroespacial , nanotecnología , diseño estructural , ingeniería sísmica , dinámica de fluidos , ciencias planetarias y otras ciencias de la vida. [3] [4] Conectando la investigación entre numerosas disciplinas, la mecánica aplicada juega un papel importante tanto en la ciencia como en la ingeniería . [1]
La mecánica pura describe la respuesta de los cuerpos (sólidos y fluidos) o sistemas de cuerpos al comportamiento externo de un cuerpo, ya sea en un estado inicial de reposo o de movimiento, sujeto a la acción de fuerzas. La mecánica aplicada cierra la brecha entre la teoría física y su aplicación a la tecnología .
Compuesta por dos categorías principales, la Mecánica Aplicada se puede dividir en mecánica clásica ; el estudio de la mecánica de sólidos macroscópicos y la mecánica de fluidos ; el estudio de la mecánica de los fluidos macroscópicos. [4] Cada rama de la mecánica aplicada contiene subcategorías formadas a través de sus propias subsecciones también. [4] La mecánica clásica , dividida en estática y dinámica , se subdivide aún más, con los estudios de estática divididos en cuerpos rígidos y estructuras rígidas, y los estudios de dinámica divididos en cinemática y cinética . [4] Como la mecánica clásica ,La mecánica de fluidos también se divide en dos secciones: estática y dinámica. [4]
Dentro de las ciencias prácticas, la mecánica aplicada es útil para formular nuevas ideas y teorías, descubrir e interpretar fenómenos y desarrollar herramientas experimentales y computacionales. [5] En la aplicación de las ciencias naturales , se decía que la mecánica se complementaba con la termodinámica , el estudio del calor y, más en general , la energía , y la electromecánica , el estudio de la electricidad y el magnetismo .
Los problemas de ingeniería generalmente se abordan con mecánica aplicada mediante la aplicación de teorías de mecánica clásica y mecánica de fluidos . [4] Debido a que la mecánica aplicada se puede aplicar en disciplinas de ingeniería como la ingeniería civil , la ingeniería mecánica , la ingeniería aeroespacial, la ingeniería de materiales y la ingeniería biomédica , a veces se la denomina ingeniería mecánica. [4]
La ciencia y la ingeniería están interconectadas con respecto a la mecánica aplicada, ya que las investigaciones en ciencia están vinculadas a los procesos de investigación en las disciplinas de ingeniería civil, mecánica, aeroespacial, de materiales y biomédica. [1] En ingeniería civil , los conceptos de mecánica aplicada se pueden aplicar al diseño estructural y una variedad de subtemas de ingeniería como ingeniería estructural, costera, geotécnica, de construcción y sísmica . [4] En ingeniería mecánica , se puede aplicar en mecatrónica y robótica , diseño y dibujo, nanotecnología , elementos de máquinas, análisis estructural, soldadura por fricción e ingeniería acústica .[4] En ingeniería aeroespacial , la mecánica aplicada se utiliza en aerodinámica, mecánica estructural aeroespacial y propulsión, diseño de aeronaves y mecánica de vuelo. [4] En ingeniería de materiales, los conceptos de mecánica aplicada se utilizan en termoelasticidad, teoría de la elasticidad , mecanismos de fractura y falla, optimización del diseño estructural, fractura y fatiga, materiales activos y compuestos, y mecánica computacional. [6] La investigación en mecánica aplicada puede vincularse directamente con áreas de interés de la ingeniería biomédica como la ortopedia; biomecánica; análisis del movimiento del cuerpo humano; modelado de tejidos blandos de músculos, tendones, ligamentos y cartílagos; mecánica de biofluidos; y sistemas dinámicos, mejora del rendimiento y control óptimo.[7]