Mecánica para ingeniería : dinámica / Anthony Bedford, Wallace Fowler.

CONTENIDO
12 Introducción 3
12.1 Ingeniería y mecánica 4
Resolución de problemas 4
Números 5
Espacio y tiempo 5
Leyes de Newton 6
Sistema internacional de unidades 7
Unidades de uso común en Estados Unidos 8
Unidades angulares 8
Conversión de unidades 8
12.2 Gravitación de Newton 15
13 Movimiento de un punto 21
13.1 Posición, velocidad y aceleración 22
13.2 Movimiento en línea recta 24
Descripción del movimiento 24
Análisis del movimiento 26
Cuando se conoce la aceleración como una función del tiempo 29
Cuando se conoce la velocidad como una función del tiempo 29
Cuando la aceleración es constante 30
13.3 Movimiento en línea recta cuando la aceleración depende de la velocidad o de la posición 41
13.4 Movimiento curvilíneo: Coordenadas cartesianas 49
13.5 Movimiento angular 61
Movimiento angular de una línea 61
Rotación de un vector unitario 61
Movimiento angular de una línea 63
Rotación de un vector unitario 63
13.6 Movimiento curvilíneo: Componentes normal y tangencial 67
Movimiento planar 67
Movimiento circular 70
Movimiento tridimensional 71
Componentes normal y tangencial en el movimiento planar 72
Movimiento en el plano x-y de un marco de referencia cartesiano 73
Movimiento en una trayectoria circular 73
13.7 Movimiento curvilíneo: Coordenadas polares y cilíndricas 84
Coordenadas polares 88
Coordenadas cilíndricas 89
13.8 Movimiento relativo 99
Problemas de repaso 104
14 Fuerza, masa y aceleración 107
14.1 Segunda ley de Newton 108
Ecuación de movimiento para el centro de masa 108
Marcos de referencia inerciales 110
14.2 Aplicaciones: Coordenadas cartesianas y movimiento en línea recta 112
14.3 Aplicaciones: Componentes normal y tangencial 133
14.4 Aplicaciones: Coordenadas polares y cilíndricas 146
14.5 Mecánica de órbitas 153
Determinación de la órbita 153
Tipos de órbitas 156
Problemas de repaso 160
15 Métodos energéticos 165
15.1 Trabajo y energía cinética 166
Principio del trabajo y la energía 166
Evaluación del trabajo 167
Potencia 168
Principio del trabajo y la energía 169
Evaluación del trabajo 170
Potencia 170
15.2 Trabajo realizado por fuerzas particulares 180
Peso 180
Resortes 182
15.3 Energía potencial y fuerzas conservativas 196
Energía potencial 196
Fuerzas conservativas 197
Fuerzas conservativas y energía potencial 200
Conservación de la energía 200
Energías potenciales asociadas con fuerzas particulares 201
15.4 Relaciones entre la fuerza y la energía potencial 213
Problemas de repaso 217
16 Métodos de la cantidad de movimiento 223
16.1 Principio del impulso y la cantidad de movimiento 223
16.2 Conservación de la cantidad de movimiento lineal y los impactos 238
Conservación de la cantidad de movimiento lineal 238
Impactos 239
Colisión perfectamente plástica 242
Impactos 242
Conservación de la cantidad de movimiento lineal 242
Impacto central directo 243
Impacto central oblicuo 243
16.3 Cantidad de movimiento angular 255
Principio del impulso y de la cantidad de movimiento angular 255
Movimiento bajo una fuerza central 256
Cantidad de movimiento angular 257
Principio del impulso y de la cantidad de movimiento angular 257
Movimiento bajo una fuerza central 258
16.4 Flujos de masa 263
Problemas de repaso 272
17 Climática plana de cuerpos rígidos 279
17.1 Cuerpos rígidos y tipos de movimiento 280
Traslación 281
Rotación respecto a un eje fijo 281
Movimiento plano 282
17.2 Rotación respecto a un eje fijo 283
17.3 Movimientos generales: velocidades 293
Velocidades relativas 290
Vector de la velocidad angular 292
Velocidades relativas 294
Movimiento de rodadura 295
Vector de velocidad angular 295
17.4 Centros instantáneos 308
17.5 Movimientos generales: aceleraciones 315
Velocidades y aceleraciones relativas 318
Movimiento plano 318
Movimiento de rodadura 318
17.6 Contactos deslizantes 328
17.7 Marcos de referencia móviles 342
Movimiento de un punto respecto a un marco de referencia móvil 342
Marcos de referencia inerciales 343
Movimiento de un punto respecto a un marco de referencia móvil 347
Marcos de referencia 348
Problemas de repaso 359
18 Dinámica plana de cuerpos rígidos 365
18.1 Principios de la cantidad de movimiento para un sistema de partículas 366
Principio de la fuerza y la cantidad de movimiento lineal 366
Principios del momento y la cantidad de movimiento angular 367
Principio de la fuerza y la cantidad de movimiento lineal 369
Principios del momento y la cantidad de movimiento angular 369
18.2 Ecuaciones de movimiento plano 369
Rotación alrededor de un eje fijo 369
Movimiento plano general 370
Apéndice: Momentos de inercia 395
Objetos simples 395
Teorema de los ejes paralelos 398
Problemas de repaso 408
19 Energía y cantidad de movimiento en la dinámica de cuerpos rígidos 413
19.1 Trabajo y energía 414
Energía cinética 415
Trabajo y energía potencial 417
Potencia 419
Principio del trabajo y la energía 419
Energía cinética 420
Trabajo realizado por una fuerza 420
Trabajo realizado por un par 421
Conservación de la energía 421
Potencia 422
19.2 Impulso y cantidad de movimiento 436
Cantidad de movimiento lineal 436
Cantidad de movimiento angular 437
Cantidad de movimiento lineal 440
Cantidad de movimiento angular de un cuerpo rígido en movimiento plano 440
19.3 Impactos 450
Conservación de la cantidad de movimiento 450
Coeficiente de restitución 451
Cantidad de movimiento lineal 454
Cantidad de movimiento angular 455
Coeficiente de restitución 455
Problemas de repaso 468
20 Cinemática y dinámica tridimensionales de cuerpos rígidos 475
20.1 Cinemática 476
Velocidades y aceleraciones 476
Marcos de referencia en movimiento 477
20.2 Ecuaciones de Euler 491
Rotación respecto a un punto fijo 491
Movimiento tridimensional general 494
Ecuaciones de movimiento plano 496
Segunda ley de Newton 497
Giro respecto a un punto fijo 497
Movimiento tridimensional general 498
20.3 Ángulos de Euler 513
Objetos con un eje de simetría 513
Objetos arbitrarios 517
Ángulos de Euler para un objeto con un eje de simetría 519
Precesión estable 520
Precesión estable libre de momento 521
Conos espacial y de cuerpo 522
Ángulos de Euler para un objeto arbitrario 522
Apéndice: Momentos y productos de inercia 529
Objetos simples 529
Placas delgadas 530
Teoremas de los ejes paralelos 532
Momento de inercia respecto a un eje arbitrario 534
Ejes principales 534
Problemas de repaso 544
21 Vibraciones 549
21.1 Sistemas conservativos 550
Ejemplos 550
Soluciones 551
21.2 Vibraciones amortiguadas 566
Amortiguamiento subcrítico 566
Amortiguamientos crítico y supercrítico 567
Amortiguamiento subcrítico 569
Amortiguamiento crítico y supercrítico 570
21.3 Vibraciones forzadas 578
Función forzante de excitación oscilatoria 579
Función forzante de excitación polinomial 581
Solución particular para una función forzante de excitación oscilatoria 583
Solución particular para una función de excitación polinomial 583
Problemas de repaso 592