El desarrollo de la quinta edición de Mecánica para Ingeniería: Estática y Dinámica comenzó al preguntamos de qué manera podrían reestructurarse nuestros libros de texto para ayudar a los estudiantes a aprender mecánica de manera más eficaz y eficiente.
Desde las primeras ediciones, nuestro objetivo ha sido presentar el material de una forma que emule el desarrollo de los conceptos por parte del profesor en el salón de clases y enfatice el análisis visual para mejorar la comprensión del estudiante.
Ahora, con base en nuestras experiencias a través de muchos años en el salón de clases y los comentarios de colegas y estudiantes, hemos diseñado la quinta edición para apegarnos a la manera en que los estudiantes actualmente usan los libros de texto para aprender mecánica. Durante el desarrollo de los nuevos elementos descritos anteriormente seguimos apegados a nuestros objetivos originales de enseñar procedimientos eficaces para la resolución de problemas y la importancia central de los diagramas de cuerpo libre.
Ejemplos activos:
Un nuevo formato de ejemplo diseñado para ayudar a los estudiantes a aprender conceptos y métodos, y a probar la comprensión de los mismos. Los análisis se relacionan de manera visual con figuras y ecuaciones en un diseño con ilustraciones y texto integrados para una lectura eficiente. Al final del ejemplo activo se proporciona un “problema de práctica” de manera que los estudiantes se vean motivados a verificar si comprendieron el material; y pueden evaluar fácilmente sus conocimientos al consultar la respuesta, que se proporciona en la misma página, o estudiando la solución completa que se presenta en el apéndice, con el mismo formato de ilustraciones y texto integrados.
Problemas con enfoque en ejemplos:
Se incluyen nuevos problemas de tarea diseñados para incentivar a los alumnos a estudiar los ejemplos dados y expandir su comprensión de los conceptos. Los números de estos problemas se mencionan al inicio de cada ejemplo, de manera que los profesores puedan usarlos con facilidad para estimular el estudio de ciertos temas seleccionados.
Resultados:
La mayoría de las secciones del libro ahora concluye con una nueva subsección de resultados, una descripción completa y suficiente de los resultados necesarios para entender los ejemplos y problemas siguientes. Para una comprensión más fácil, se presentan en el mismo formato de ilustraciones y texto integrados que se usa en los ejemplos activos y se puede consultar de manera eficiente estas subsecciones mientras se estudia el ejemplo y trabaja con los problemas.
Conjunto de problemas:
En este texto, treinta por ciento de los problemas son nuevos. Se han marcado con un asterisco aquellos que son relativamente más largos o difíciles. También es posible generar problemas adicionales usando el sistema de tareas en línea con sus capacidades algorítmicas (vea el sitio Web de este libro).
Contenido:
Prefacio
Acerca de los autores
Créditos de fotografías
12: Introducción
12.1. Ingeniería y mecánica
12.2. Gravitación de Newton
13: Movimiento de un punto
13.1. Posición, velocidad y aceleración
13.2. Movimiento en línea recta
13.3. Movimiento en línea recta cuando la aceleración depende de la velocidad o de la posición
13.4. Movimiento curvilíneo: Coordenadas cartesianas
13.5. Movimiento angular
13.6. Movimiento curvilíneo: Componentes normal y tangencial
13.7. Movimiento curvilíneo: Coordenadas polares y cilíndricas
13.8. Movimiento relativo
14: Fuerza, masa y aceleración
14.1. Segunda ley de Newton
14.2. Aplicaciones: Coordenadas cartesianas y movimiento en línea recta
14.3. Aplicaciones: Componentes normal y tangencial
14.4. Aplicaciones: Coordenadas polares y cilíndricas
14.5. Mecánica de órbitas
15: Métodos energéticos
15.1. Trabajo y energía cinética
15.2. Trabajo realizado por fuerzas particulares
15.3. Energía potencial y fuerzas conservativas
15.4. Relaciones entre la fuerza y la energía potencial
16: Métodos de la cantidad de movimiento
16.1. Principio del impulso y la cantidad de movimiento
16.2. Conservación de la cantidad de movimiento lineal y los impactos
16.3. Cantidad de movimiento angular
16.4. Flujos de masa
17: Climática plana de cuerpos rígidos
17.1. Cuerpos rígidos y tipos de movimiento
17.2. Rotación respecto a un eje fijo
17.3. Movimientos generales: velocidades
17.4. Centros instantáneos
17.5. Movimientos generales: aceleraciones
17.6. Contactos deslizantes
17.7. Marcos de referencia móviles
18: Dinámica plana de cuerpos rígidos
18.1. Principios de la cantidad de movimiento para un sistema de partículas
18.2. Ecuaciones de movimiento plano
Apéndice: Momentos de inercia
19: Energía y cantidad de movimiento en la dinámica de cuerpos rígidos
19.1. Trabajo y energía
19.2. Impulso y cantidad de movimiento
19.3. Impactos
20: Cinemática y dinámica tridimensionales de cuerpos rígidos
20.1. Cinemática
20.2. Ecuaciones de Euler
20.3. Ángulos de Euler
Apéndice: Momentos y productos de inercia
21: Vibraciones
21.1. Sistemas conservativos
21.2. Vibraciones amortiguadas
21.3. Vibraciones forzadas
APÉNDICES
A. Repaso de matemáticas
B. Propiedades de áreas y líneas
C. Propiedades de volúmenes y objetos homogéneos
D. Coordenadas esféricas
E. Principio de D’Alembert
Índice
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