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- Contenido
- Prefacio
- Capítulo 11 Introducción
- 11.1 Introducción
- 11.2 Derivadas de funciones vectoriales
- 11.3 Posición, velocidad y aceleración de una partícula
- a. Posición
- b. Velocidad
- c. Aceleración
- 11.4 Mecánica newtoniana
- a. Panorama de la mecánica newtoniana
- b. Leyes de Newton para el movimiento de partículas
- c. Marcos de referencia inerciales
- d. Unidades y dimensiones
- e. Masa, fuerza y peso
- f. Conversión de unidades
- g. Ley de la gravitación
- Problema de ejemplo
- Repaso de ecuaciones
- Problemas
- Capítulo 12 Dinámica de una partícula: coordenadas rectangulares
- 12.1 Introducción
- 12.2 Cinemática
- a. Movimientos en un plano
- b. Movimiento rectilíneo
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 12.3 Cinética: método fuerza-masa-aceleración
- a. Ecuaciones de movimiento
- b. Diagramas de cuerpo libre y de masa-aceleración
- 12.4 Dinámica del movimiento rectilíneo
- a. Ecuaciones de movimiento
- b. Determinación de la velocidad y posición
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 12.5 Movimiento curvilíneo
- a. Superposición de movimientos rectilíneos
- b. Movimiento curvilíneo general
- Problema de ejemplo
- Problemas
- *12.6 Análisis del movimiento por el método de áreas
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Repaso de ecuaciones
- Problemas de repaso
- Capítulo 13 Dinámica de una partícula: coordenadas curvilíneas
- 13.1 Introducción
- 13.2 Cinemática: coordenadas de trayectoria (normal-tangencial)
- a. Movimientos en un plano
- 1. Preliminares geométricos
- 2. Derivados de los vectores base
- 3. Velocidad y aceleración
- 4. Movimiento sobre una trayectoria circular
- b. Movimiento espacial
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 13.3 Cinemática: coordenadas polares y cilíndricas
- a. Movimiento en un plano (coordenadas polares)
- 1. Preliminares geométricas
- 2. Derivadas de los vectores base
- 3. Vectores de velocidad y aceleración
- b. Movimiento espacial (coordenadas cilíndricas)
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 13.4 Cinética: método de fuerza-masa-aceleración
- a. Coordenadas (n-t) de trayectoria
- b. Coordenadas cilíndricas
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Repaso de ecuaciones
- Problemas de repaso
- Capítulo 14 Principios de trabajo-energía y de impulso-cantidad de movimiento para partícula
- 14.1 Introducción
- 14.2 Trabajo de una fuerza
- a. Definición de trabajo
- b. Trabajo de una fuerza constante
- c. Trabajo de una fuerza central
- 1. Trabajo de la fuerza de un resorte
- 2. Trabajo de una fuerza gravitacional
- 14.3 Principio de trabajo y energía cinética
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 14.4 Fuerzas conservativas y la conservación de la energía mecánica
- a. Fuerzas conservativas y energía potencial
- b. Conservación de la energía mecánica
- c. Cálculo de la energía potencial
- 1. Energía Potencial de una fuerza constante
- 2. Energía potencial de un peso
- 3. Energía potencial de un resorte
- 4. Energía potencial gravitacional
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 14.5 Potencia y eficiencia
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 14.6 Principio de impulso y cantidad de movimiento
- a. Impulso de una fuerza
- b. Cantidad de movimiento de una partícula y diagramas de cantidad de movimiento
- c. Relación fuerza-cantidad de movimiento
- d. Principio de impulso-cantidad de movimiento
- e. Conservación de la cantidad de movimiento
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 14.7 Principio de impulso y cantidad de movimiento angulares
- a. Impulso angular de una fuerza
- b. Cantidad de movimiento angular de una partícula
- c. Relación momento-cantidad de movimiento angular
- d. Principio de impulso-cantidad de movimiento angular
- e. Conservación de la cantidad de movimiento angular
- Problema de ejemplo
- Problemas
- *14.8 Movimiento espacial bajo una fuerza gravitacional
- a. Movimiento de fuerza central
- b. Movimiento bajo atracción gravitacional
- c. Ecuación de la trayectoria
- d. Clasificación de trayectorias
- e. Propiedades de órbitas elípticas
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Repaso de ecuaciones
- Problemas de repaso
- Capítulo 15 Dinámica de sistemas de partículas
- 15.1 Introducción
- 15.2 Cinemática de movimiento relativo
- a. Movimiento relativo
- b. Marco de referencia en traslación
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 15.3 Cinemática de movimiento restringido
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 15.4 Cinética: método de fuerza-masa-aceleración
- a. Movimiento del centro de masa
- 1. Centro de masa
- 2. Fuerzas externas e internas
- 3. Ecuación de movimiento del centro de masa
- b. Resolución de las ecuaciones de movimiento de las partículas individuales
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 15.5 Principios de trabajo-energía
- a. Trabajo realizado sobre un sistema de partículas
- b. Trabajo de las fuerzas internas
- c. Principio de trabajo y energía cinética
- d. Conservación de la energía mecánica
- 15.6 Principio de impulso y cantidad de movimiento
- a. Cantidad de movimiento lineal
- b. Relación fuerza-cantidad de movimiento
- c. Principio de impulso-cantidad de movimiento
- d. Conservación de la cantidad de movimiento
- 15.7 Principio de impulso y cantidad de movimiento angular
- a. Cantidad de movimiento angular
- b. Relación momento-cantidad de movimiento angular
- c. Prinicipio de impulso-cantidad de movimiento angular
- d. Conservación de la cantidad de movimiento angular
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 15.8 Impacto plástico
- 15.9 Movimiento impulsivo
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 15.10 Impacto elástico
- Problema de ejemplo
- Problemas
- *15.11 Flujo de masa
- a. Volumen de control
- b. Principio de impulso-cantidad de movimiento
- c. Deflexión de una corriente de fluido estacionado
- d. Propulsión de cohetes
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Repaso de ecuaciones
- Problema de repaso
- Capítulo 16 Cinemática plana de cuerpos rígidos
- 16.1 Introducción
- 16.2 Movimiento angular en un plano
- 16.3 Rotación respecto a un eje fijo
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 16.4 Movimiento relativo de dos puntos en un cuerpo rígido
- 16.5 Método de velocidad relativa
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 16.6 Centro instantáneo para las velocidades
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 16.7 Método de la aceleración relativa
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 16.8 Derivadas absolutas y relativas de vectores
- a. Introducción
- b. Derivadas temporales relativas y absolutas de vectores
- c. Derivadas de vectores unitarios anclados
- d. Relaciones entre derivadas absolutas y relativas
- e. Caso especial: vector anclado en un marco de referencia en rotación
- f. Nota sobre el movimiento general
- 16.9 Movimiento relativo a un marco de referencia en rotación
- Problema de ejemplo
- Problemas
- *16.10 Método de las restricciones
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Resumen de ecuaciones
- Problemas de repaso
- Capítulo 17 Cinética plana de cuerpos rígidos: método de fuerza-masa-aceleración
- 17.1 Introducción
- 17.2 Momento de inercia de masa; cuerpos compuestos
- a. Movimientos de inercia de masa
- b. Radio de giro
- c. Teorema de los ejes paralelos
- d. Método de los cuerpos compuestos
- Problemas de ejemplo
- Problemas
- 17.3 Cantidad de movimiento angular de un cuerpo rígido
- a. Movimiento general
- b. Movimiento en un plano
- 17.4 Ecuaciones de movimiento
- a. Comentarios introductorios
- b. Movimiento general
- c. Movimiento en un plano
- 17.5 Método de fuerza-masa-aceleración: movimiento en un plano
- a. Movimiento general en un plano
- b. Traslación
- c. Rotación respecto a un eje fijo
- d. Sistemas de cuerpos rígidos conectados
- Problema de ejemplo
- Problemas
- *17.6 Ecuaciones diferenciales de movimiento
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Repaso de ecuaciones
- Problema de repaso
- Capítulo 18 Cinética plana de cuerpos rígidos: métodos de trabajo-energía y de impulso-cantidad de movimiento
- 18.1 Introducción
- Parte A. Método de trabajo-energía
- 18.2 Trabajo y potencia de un par
- a. Trabajo
- b. Potencia
- 18.3 Energía cinética de un cuerpo rígido
- a. Movimiento general
- b. Movimiento en un plano
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 18.4 Principio de trabajo-energía y conservación de la energía mecánica
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Parte B. Método de impulso-cantidad de movimiento
- 18.5 Diagramas de la cantidad de movimiento
- 18.6 Principios de impulso-cantidad de movimiento
- a. Relaciones de impulso-cantidad de movimiento
- b. Conservación de la cantidad de movimiento
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 18.7 Impacto del cuerpo rígido
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Repaso de ecuaciones
- Problemas de repaso
- Capítulo 19 Dinámica de un cuerpo rígido en tres dimensiones
- *19.1 Introducción
- *19.2 Cinemática
- a. Movimiento relativo de dos puntos en un cuerpo rígido
- b. Derivación de vectores en un marco de referencia en rotación
- c. Eje instantáneo de rotación
- Problema de ejemplo
- Problemas
- *19.3 Método de impulso-cantidad de movimiento
- a. Cantidad de movimiento angular
- b. Propiedades inerciales
- c. Componentes rectangulares de la cantidad de movimiento angular
- d. Principios de impulso-cantidad de movimiento
- *19.4 Método de trabajo-energía
- a. Energía cinética
- b. Principios de trabajo-energía y la conservación de la energía mecánica
- Problema de ejemplo
- Problemas
- *19.5 Método de fuerza-masa-aceleración
- a. Ecuaciones de movimiento
- b. Ecuaciones de Euler
- c. Ecuaciones de Euler modificadas
- d. Una nota sobre la aceleración angular
- e. Movimiento en un plano
- f. Rotación respecto a un eje fijo
- Problema de ejemplo
- Problemas
- *19.6 Movimiento de un cuerpo con simetría axial
- a. Ángulos de Euler y velocidad angular
- b. Ecuaciones de momento para el movimiento
- c. Presión permanente
- d. Movimiento sin momento de torsión
- e. Giroscopios
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Repaso de ecuaciones
- Capítulo 20 Vibraciones
- 20.1 Introducción
- 20.2 Vibraciones libres de partículas
- a. Vibraciones libres no amortiguadas
- Ejemplo de vibración libre no lineal
- b. Vibraciones libres amortiguadas
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 20.3 Vibraciones forzadas de partículas
- a. Función de fuerza armónica
- b. Desplazamiento armónico del soporte
- Problema de ejemplo
- Problemas
- 20.4 Vibraciones de un cuerpo rígido
- Problema de ejemplo
- Problemas
- *20.5 Métodos basados en la conservación de la energía
- a. Método de energía
- b. Principios de Rayleigh
- Problema de ejemplo
- Problemas
- Repaso de ecuaciones
- Problemas de repaso
- Apéndice D Prueba de la ecuación de la velocidad relativa para el movimiento de un cuerpo rígido
- Apéndice E Solución numérica de ecuaciones diferenciales
- E.1 Introducción
- E.2 Métodos numéricos
- E.3 Aplicación del MATLAB
- a. Función ode45 de MATLAB
- b. Graficación de la solución
- c. Imprimir la solución
- E.4 Interpolación lineal
- Apéndice F Momentos y productos de inercia de masa
- F.1 Introducción
- F.2 Resumen del momento de inercia de masa
- F.3 Momentos de inercia de las placas delgadas
- F.4 Momentos de inercia de masa por integración
- F.5 Productos de inercia de masa: teoremas de los ejes paralelos
- F.6 Productos de inercia por integración; placas delgadas
- F.7 Tensor de inercia; momento de inercia respecto a un eje arbitrario
- F.8 Momentos y ejes principales de inercia
- Respuestas a los problemas con numeración par
- Índice