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La mecánica
La mecánica clásica[nota 1] es una teoría física que describe el movimiento de los objetos macroscópicos, desde los proyectiles a las piezas de maquinaria, y de los objetos astronómicos, como las naves espaciales, los planetas, las estrellas y las galaxias. Para los objetos que se rigen por la mecánica clásica, si se conoce el estado actual, es posible predecir cómo se moverá en el futuro (determinismo) y cómo se ha movido en el pasado (reversibilidad).
El primer desarrollo de la mecánica clásica suele denominarse mecánica newtoniana. Consiste en los conceptos físicos basados en los trabajos fundacionales de Sir Isaac Newton y en los métodos matemáticos inventados por Gottfried Wilhelm Leibniz, Joseph-Louis Lagrange, Leonhard Euler y otros contemporáneos, en el siglo XVII, para describir el movimiento de los cuerpos bajo la influencia de un sistema de fuerzas. Más tarde, se desarrollaron métodos más abstractos que dieron lugar a las reformulaciones de la mecánica clásica conocidas como mecánica lagrangiana y mecánica hamiltoniana. Estos avances, realizados sobre todo en los siglos XVIII y XIX, van mucho más allá de los trabajos anteriores, sobre todo por su uso de la mecánica analítica. Con algunas modificaciones, también se utilizan en todos los ámbitos de la física moderna.
Mecanismo de la fuerza
La Revolución Científica se asocia a menudo con la transición a una visión del mundo “mecanicista”. Sin embargo, “mecanización” no es el término que mejor refleja la naturaleza distintiva de la física moderna: “matematización” sería una mejor caracterización. La física moderna trata de encontrar relaciones matemáticas entre las magnitudes, y no exige que estas relaciones se interpreten en términos de mecanismos. Además, en la física moderna hay casos en los que no es natural dar al formalismo matemático una interpretación mecanicista, incluso si “mecanicista” se interpreta en sentido amplio. Tanto en el nivel de la ontología como en el de la explicación, la física resulta ser más general y liberal de lo que sugiere el eslogan de que la física explica identificando mecanismos. Aunque la explicación mecanicista sigue siendo una herramienta conceptual importante, en particular para lograr la comprensión, no es la única disponible y no puede pretender ser fundamental.
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Qué es el mecanismo cinemático
La mecánica (en griego: μηχανική) es el área de las matemáticas y la física que se ocupa de los movimientos de los objetos físicos, más concretamente de las relaciones entre la fuerza, la materia y el movimiento[1] Las fuerzas aplicadas a los objetos dan lugar a desplazamientos, o cambios de posición de un objeto respecto a su entorno.
Esta rama de la física tiene sus orígenes en la antigua Grecia, con los escritos de Aristóteles y Arquímedes[2][3][4] (véase Historia de la mecánica clásica y Cronología de la mecánica clásica). A principios de la Edad Moderna, científicos como Galileo, Kepler y Newton sentaron las bases de lo que hoy se conoce como mecánica clásica.
En la Edad Media, las teorías de Aristóteles fueron criticadas y modificadas por varias figuras, empezando por Juan Filopón en el siglo VI. Un problema central fue el del movimiento de los proyectiles, que fue discutido por Hiparco y Filopón.
Sobre la cuestión de un cuerpo sometido a una fuerza constante (uniforme), el erudito judeo-árabe del siglo XII Hibat Allah Abu’l-Barakat al-Baghdaadi (nacido Nathanel, iraquí, de Bagdad) afirmó que una fuerza constante imparte una aceleración constante. Según Shlomo Pines, la teoría del movimiento de al-Baghdaadi fue “la negación más antigua de la ley dinámica fundamental de Aristóteles [a saber, que una fuerza constante produce un movimiento uniforme], [y es, por tanto, una] anticipación de forma vaga de la ley fundamental de la mecánica clásica [a saber, que una fuerza aplicada de forma continua produce aceleración]”[12].
Ramas de la física
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En ingeniería, un mecanismo es un dispositivo que transforma las fuerzas de entrada y el movimiento en un conjunto deseado de fuerzas de salida y movimiento. Los mecanismos suelen estar formados por componentes móviles que pueden incluir:
El científico alemán Franz Reuleaux define la máquina como “una combinación de cuerpos resistentes dispuestos de tal manera que, por medio de ellos, las fuerzas mecánicas de la naturaleza pueden ser obligadas a realizar un trabajo acompañado de cierto movimiento determinado”. En este contexto, su uso de máquina se interpreta generalmente como mecanismo.
Un mecanismo suele ser una pieza de un proceso mayor, conocido como sistema mecánico o máquina. A veces se puede denominar mecanismo a toda una máquina; por ejemplo, el mecanismo de dirección de un coche o el mecanismo de cuerda de un reloj de pulsera.
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