Ebook - Princípios de cinemática de partículas para ingenierosAtena Editora

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1. Cinemática. I. García-Monsalve, Germán Leonardo. II. Vanegas-Molina, Nelson A...

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capa do ebook Princípios de cinemática de partículas para ingenieros

Princípios de cinemática de partículas para ingenieros

Publicado el 24 de marzo de 2025. 
 

El libro “Principios de cinemática de partículas para ingenieros”, está dirigido principalmente a los estudiantes de pregrado en ingeniería mecánica, o de alguna disciplina afín, o para cualquier profesional interesado en disponer de una herramienta metodológica que apoye la comprensión, solución y validación de resultados en problemas de ingeniería relacionados con el movimiento de los cuerpos, sin detallar las causas que lo producen. El libro incluye la descripción de la cinemática de un cuerpo o un conjunto de cuerpos, con enfoque vectorial, cuyo comportamiento dinámico podría tratarse como el de una partícula o de un cuerpo rígido, con movimiento lineal, rotacional, o combinación de ambos, para diferentes intervalos de tiempo. Para la solución de los problemas, se requiere de la selección adecuada de un sistema de referencia fijo o en movimiento: cartesiano, normal-tangencial, polar-cilíndrico, utilizando diferentes herramientas del cálculo, álgebra lineal, geometría, trigonometría y física, considerando los principios de Newton.

Como valor agregado que propone el libro en la solución de los problemas de cinemática, se presenta una metodología desarrollada en varios pasos secuenciales que caracterizan la cinemática del cuerpo: 1) un primer paso inicia con la comprensión, análisis e interpretación detallada de los requerimientos del problema; 2) un segundo paso plantea un modelo físico o modelo gráfico del comportamiento dinámico, que describe el movimiento simplificado del cuerpo; 3) un tercer paso formula y resuelve de manera analítica, mediante ecuaciones matemáticas, el movimiento del cuerpo; 4) un cuarto paso, para la metodología propuesta, permite realizar la interpretación y validación de los resultados obtenidos, de acuerdo con el modelo físico y con las ecuaciones analíticas planteadas para la solución del problema.

Se resalta que, la metodología propuesta enfatiza en la necesidad de describir gráficamente y mediante un modelo cinemático, la geometría que caracteriza el movimiento del cuerpo, durante el intervalo de estudio, para una situación particular, utilizando un sistema de referencia específico. De esta manera, se evita en una primera instancia la aplicación memorística de ecuaciones cinemáticas aisladas, sin un análisis detallado y la construcción previa de un modelo descriptivo que sintetice el comportamiento del cuerpo. En este sentido, las ecuaciones analíticas utilizadas para la solución del problema deben representar de manera coherente el movimiento del cuerpo material en armonía con el modelo físico (cinemático), y simultáneamente permite fortalecer la capacidad crítica deductiva y/o inductiva para la solución de problemas de ingeniería.

Finalmente, se menciona que las variables de interés para abordar los problemas de cinemática de la partícula, corresponden a: desplazamiento, velocidad y aceleración en función del tiempo. Dicha variación permite caracterizar el movimiento lineal, curvilíneo, tridimensional, del cuerpo material para diferentes intervalos de tiempo con aceleración variable (acelerado, desacelerado). Esta caracterización del movimiento se presenta en una dirección (un solo eje, 1D), dos direcciones (dos ejes, en un plano, 2D) o tres direcciones (tres ejes, en el espacio, 3D), dependiendo del sistema de referencia elegido (cartesiano, polar-esférico, normal-tangencial o cilíndrico).

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Princípios de cinemática de partículas para ingenieros

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.541251103

  • ISBN: 978-65-258-3154-1

  • Palavras-chave: 1. Cinemática. I. García-Monsalve, Germán Leonardo. II. Vanegas-Molina, Nelson Antonio. III. Título.

  • Ano: 2025

  • Número de páginas: 86

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