Revista Avance

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HISTORIA AVANCES APLICACIONES

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  • HISTORIA

    AVANCES

    APLICACIONES

    Estt ica

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    Esttica | IngenierosIngenieros | Esttica

    INdice INdice

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    Esttica | IngenierosIngenieros | Esttica

    HistoriaLa historia de la esttica encierra a un amplio rubro de personajes que a lo largo de su vida han venido dando aportes importantes para la evolucin de esta rea.

    La mecnica como ciencia apa-reci en el periodo helenstico por medio de Arqumedes, quien describi cuantitativamente las leyes de la palanca y otras ma-quinas simples, las cuales con su uso dieron origen a las primeras nociones de dinmica y esttica.

    Arqumedes estableci los funda-mentos de la esttica y fue el fun-dador de la hidrosttica al enunciar su famoso principio. Adems de Ar-qumedes a lo largo de los aos tam-bin existieron varios estudiosos de la fsica que poco a poco sirvieron como impulso al aportar valiosos principios para el desarrollo de la mecnica entre ellos podemos citar a Tartaglia, Galileo Galilei, New-ton, Euler, Einstein, entre otros.

    Es difcil conocer con exactitud los inicios de esta rama de la mecni-ca, pero podemos afirmar que los orgenes de la esttica estn muy mezclados con el uso de in-strumentos por medio de los cu-ales el hombre poda intervenir y cambiar la naturaleza a su vol-

    untad en tiempos muy remotos.

    A lo largo de los aos la esttica ha experimentado muchos avances tcnicos que han ampliado las fron-teras del conocimiento tecnolgico. Durante el siglo XX estuvo marcado por el desarrollo de la fsica como ciencia capaz de promover el desar-rollo tecnolgico. A principios de este siglo los fsicos consideraban tener una visin casi completa de la naturaleza. Estos aportes cient-ficos permitieron ir expandiendo el saber de las ciencias y cada da los hombres de ciencia enfrentan un reto cada vez mayor para encon-trar los mas complejos conocimien-

    tos que nos prepare el futuro.

    La esttica abarca el estudio del equilibrio tanto del conjunto como de sus partes constituy-entes, incluyendo las porcio-nes elementales de material.

    Uno de los principales objetivos de la esttica es la obtencin de esfuerzos cortantes, fuerza nor-mal, de torsin y momento flector a lo largo de una pieza, que pu-ede ser desde una viga de un pu-ente o los pilares de un rascacielos.

    Su importancia reside en que una vez trazados los diagramas y obteni-

    das sus ecuaciones, se puede decidir el material con el que se construir, las dimensiones que deber tener, lmites para un uso seguro, etc., mediante un anlisis de materiales. Por tanto, resulta de aplicacin en ingeniera estructural, ingeniera mecnica, construccin, siempre que se quiera construir una es-tructura fija. Para el anlisis de una estructura en movimiento es nece-sario considerar la aceleracin de las partes y las fuerzas resultantes.

    El estudio de la Esttica suele ser el primero dentro del rea de la ingeniera mecnica, debido a que los procedimientos que se realizan suelen usarse a lo largo de los dems cursos de ingeniera mecnica.

    La esttica se utiliza en el anlisis de las estructuras, por ejemplo, en ar-quitectura e ingeniera estructural. La resistencia de los materiales es un campo relacionado de la mecni-ca que depende en gran medida de

    la aplicacin del equilibrio esttico. Un concepto clave es el centro de gravedad de un cuerpo en reposo, que constituye un punto imaginario en el que reside toda la masa de un cuerpo. La posicin del punto rela-tivo a los fundamentos sobre los cu-ales se encuentra un cuerpo deter-mina su estabilidad a los pequeos movimientos. Si el centro de grave-dad se sita fuera de las bases y, a continuacin, el cuerpo es inestable porque hay un par que acta: cual-quier pequea perturbacin har caer al cuerpo. Si el centro de gravedad cae dentro de las bases, el cuerpo es estable, ya que no ac-ta sobre el par neto del cuerpo. Si el centro de gravedad coincide con los fundamentos, entonces el cuerpo se dice que es metaestable.

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    Arqumedes fue el ver-dadero creador de laMecnica terica, naci en Siracusa, Sicilia, y se educ enAlejandra, Egipto. En mecni-ca, Arqumedes asombr al reyHern de Siracusa con los siste-mas de palancas y de poleasque haba ideado. Animado por la fuerza de su descubrimiento,afirm que si habitara en otro mundo sera capaz de mover stey para demostrarlo, dise un conjunto mecnico mediante elcual fue capaz de hacer navegar sobre arena a un pesado barcomercante de la flota real con la sola fuerza de su brazo. mlti-ples con las que tambin se pu-ede levantar un cuerpo pesa-do con una fuerza pequea.

    Durante su estancia en Egipto in-vent el polipasto, el torno, la rue-da dentada, y el tornillo sinfn que se usaba para extraer el agua

    que haba entrado a un barco, alos campos inundados por el Nilo.En el campo militar se le atribuye la invencin de maquinaria de guerra como la catapulta y un

    sistema de espejos que incendia-ba las embarcaciones enemigas alenfocarlas con los rayos del sol; con ello logr defender duran-te tres aos a Siracusa que es-taba sitiada por los romanos.Adems, de establecer los funda-mentos de la Hidrosttica con su clebre principio. Cuenta la histo-ria que Arqumedes un da que se encontraba en el bao observ que poda levantar fcilmente sus pier-nas cuando estaban sumergidas.Esta fue la chispa que le permiti llegar a lo que ahora conocemos como Principios de Arqumedes. Fue tan grande el entusiasmo que le produjo el descubrimiento

    Arquimides (287-212 A.C.)

    Hern de Alejandra (c. 20-62 D.C.)

    Matemtico y cientfico griego. Invent varios instrumentos mecnicos, gran parte de ellos para uso prc-tico: la eolipila, una mquina a vapor giratoria, la fuente de Hern, un aparato neumtico que produce un chorro vertical de agua por la presin del aire y la dioptra, un primitivo instrumento geodsico.Sin embargo, es conocido sobre todo como matemtico tanto en el campo de la geometra como en el de la geodesia (una rama de las matemticas que se encarga de la determinacin del tamao y configuracin de la Tierra, y de la ubicacin de reas concretas de la misma). Hern trat los problemas de las mediciones terrestres con mucho ms xito que cualquier otro de su generacin.Tambin invent un mtodo de aproximacin a las races cuadra-das y cbicas de nmeros que no las tienen exactas. A Hern se le ha atribuido en algunas ocasiones el haber desarrollado la frmula para hallar el rea de un tringulo en

    funcin de sus lados, pero esta fr-mula, probablemente, haba sido desarrollada antes de su poca. Adems, escribi al menos 13 ob-ras sobre mecnica, matemticas y fsica.

    de su principio que tom la co-rona en una mano y sali desnudodel bao corriendo por las calles de Siracusa y gritando su clebre exclamacin de jbilo: Eureka!, Eureka! que quiere decir ya lo encontr. Lo que haba hallado era un mtodo para determinar

    la densidad de los cuerpos to-mando como unidad la del agua.El llamado principio de Arqumedes, establece que todo cuerpo sumer-gido en un fluido experimenta una prdida de peso igual al peso del volumen del fluido que desaloja.

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    Nos ser muy til para estudiar la postura que adopta el cuerpo hu-mano en diferentes actividades.

    Los ejercicios teraputicos que

    tienden a ser lentos pueden ase-

    mejarse a posturas estticas y

    podremos determinar las tensio-

    nes musculares y las presiones ar-

    ticulares por medio de la esttica.

    A sabiendas que los tejidos blan-

    dos ofrecen cierta resistencia a

    los movimientos, los anlisis bio-

    mecnicos no sern muy exac-

    tos pero simplificando el modelo,

    podemos tener una idea bastante

    aproximada de las fuerzas involu-

    cradas en cada problema analizado.

    As como un msculo jala de su

    unin anatmica sobre un segmen-

    to corporal, as tambin la fuerza

    de gravedad ejerce una traccin

    descendente sobre el centro de

    masa del cuerpo en su conjunto.

    El anlisis de la postura se basa en

    entender la influencia de la fuerza

    de gravedad segn la posicin del

    cuerpo. Este conocimiento nos per-

    mitir graduar de forma efectiva los

    ejercicios teraputicos y al terapeu-

    ta saber cmo minimizar las car-

    gas articulares durante el trabajo.

    Por ejemplo el dolor bajo de espalda

    se produce al ignorar las tcnicas

    de elevacin de cargas que mini-

    mizan los efectos gravitacionales.

    La forma es que seleccionamos

    los ejercicios de fortalecimiento

    de los msculos abdominales pu-

    eden agravar esta condicin si no

    tenemos cuidado de disminuir el

    estrs mecnico a las vrtebras

    lumbares con la tcnica adecuada.

    El uso prolongado de brazos y ma-

    nos lejos de la lnea media del

    cuerpo produce una necesidad

    mayor de actividad muscular, lo

    que incrementa las fuerzas que

    actan en las articulaciones tan-

    to de los miembros superiores

    e inferiores como de la espalda.

    MEDICINA

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    FRMULA GANADORA

    IMPRUDENTECuerda floja: dominarla es ex-tremandamente difcil. Nuestro Fsico nos revela cmo, con ciencia, se puede mantener el equilibrio.

    Un objeto est en equilibrio cuando la linea vertical de la suma del totl de las fuerzas que actan sobre l es igual a cero. Esto se optiene con la vara que lleva el equi-

    librista. Esta pupee ser de hasta 20 m de largo y

    pesar 30 kg. Debido a la gran masa y especial-

    mente, a la gran distancia entre los extremos de la

    vara el equilibrista puede mantener la flutuacin.

    RECORD SOBRE BICICLETA.

    En 2008, el equilibrista estadounidense Nik Wallen-

    da, recorri u total de 72 metros para su Rcord en

    bicicleta sobre la cuerda floja- a 41 metros de altura.

    Vengo de una familia de equilibristas , dice y

    explica su motivacin. The Show Must go on!

    www.niwalleda.com

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    R E D D E T R A N S P O R T E D E E N E R G ALa red de transporte de energa elctrica es la parte del sistema de suministro elctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a travs de grandes distancias la energa elctrica generada en las centrales elctricas.

    Una lnea de transporte de energa elctrica o lnea de alta tensin es

    bsicamente el medio fsico medi-ante el cual se realiza la transmis-in de la energa elctrica a grandes distancias. Est constituida tanto por el elemento conductor, usual-mente cables de acero, cobre o alu-minio, como por sus elementos de soporte, las torres de alta tensin. Generalmente se dice que los con-ductores tienen vida propia debi-

    do a que estn sujetos a traccio-nes causadas por la combinacin de agentes como el viento, la temperatura del conductor, la temperatura del viento, etc. Y para que no se caigan se necesi-ta que estn en equilibrio , es decir que la sumatoria de todas sus fuerzas sea igual a 0.

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    SOBRE EL OCENO

    El aeropuerto de Kansai es un aeropuerto internacional local-izado en la baha de Osaka, Japn.

    Su principal peculiaridad es que se

    encuentra cimentado sobre una isla

    artificial, a 3 kilmetros de la costa

    de Osaka, a la que est unida por

    medio de un puente con vas tanto

    para coches como para tren.

    Su construccin se comenz en

    1987. En 1989 se finalizara la obra

    correspondiente a la creacin de la

    isla artificial, en la que fueron uti-

    lizados en torno a 21 millones de

    metros cbicos de hormign. El

    siguiente paso sera conectarla con

    la baha, mediante un puente de 3

    kilmetros de largo, que sera con-

    cluido en 1990.

    Despus de 3 aos del comienzo

    de la obra, la isla se haba hundido

    ms de 8 metros de lo previsto, lo

    que transformara el proyecto en el

    trabajo de ingeniera civil ms caro

    de la historia moderna, despus de

    ms de 20 aos de planificacin.

    Para resolver este problema, se dis-

    earon unas columnas ajustables

    para soportar la isla y compensar el

    hundimiento, comenzando la con-

    struccin de la terminal en 1991,

    que sera inaugurada en 1994.

    AEROPUERTO INT ERNACIONAL KANSAI (JAPN)

    ni las olas pueden moverlo

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