Ir al contenidoMecánica ondulatoria (vibración y acústica)
Las técnicas numéricas en Ingeniería han experimentado un gran desarrollo en las últimas décadas, siendo concretamente la Mecánica de Fluidos una de las disciplinas científicas donde este auge ha tenido mayor repercusión. Las ecuaciones generales de la Mecánica de Fluidos no admiten soluciones generales analíticas. Por esta razón, su estudio se ha abordado desde diferentes puntos de vista, tales como la experimentación, el análisis dimensional o el análisis matemático simplificado. Con la evolución de los computadores desde mediados del siglo pasado, se ha añadido una nueva técnica de análisis: el estudio computacional de los flujos, comúnmente conocido como Dinámica de Fluidos Computacional (CFD). En este libro se presentan las bases de la metodología numérica que se emplea en el estudio computacional de la Mecánica de Fluidos en el ámbito de la Ingeniería. Se aborda el desarrollo de esta metodología mostrando cómo se implementan y se resuelven las ecuaciones de conservación (masa, momento y energía) desde los casos más sencillos y simplificados hasta su formulación más general. El ambicioso objetivo que se persigue es que el lector adquiera los conocimientos y habilidades suficientes para desarrollar sus propios códigos, proporcionándole una visión integral de las técncas CFD para que pueda comprender qué es lo que ofrecen los paquetes comerciales y cómo se entiende el CFD, tanto desde el punto de vista del usuario como del programador avanzado.
Este libro presenta de manera completa, clara y rigurosa los fundamentos de la mecánica. Su enfoque didáctico se manifiesta en la organización del texto, el énfasis que se otorga a los aspectos más relevantes, los detallados problemas resueltos y las frecuentes referencias a aspectos próximos al mundo cotidiano del lector, lo que le permite asentar y profundizar los conocimientos sobre bases sólidas. Estructurado en siete capítulos, aborda el análisis dimensional y el álgebra vectorial, la cinemática y dinámica de la partícula, y su comportamiento en el marco de la relatividad, el movimiento oscilatorio, las fuerzas de inercia, la energía y los campos conservativos, la dinámica del choque entre partículas y la de los sistemas de masa variable, el equilibrio y el movimiento de rotación de los cuerpos rígidos, con especial atención al movimiento plano. Su nivel y contenido han sido elaborados pensando en los nuevos planes EEES y se ocupan de la materia de Mecánica de primer año de Universidad en las titulaciones de las Facultades de Ciencias y de las Escuelas de Ingeniería.
Los estudios de Ciencias Físicas cuentan con asignaturas denominadas genéricamente ?Mecánica y Ondas? en las que se abordan aspectos de mecánica racional, dinámica del sólido rígido y de los medios deformables. Si bien hay algunos textos dedicados a la resolución de problemas de mecánica racional, donde el número de grados de libertad suele ser pequeño, no sucede lo mismo con la dinámica del sólido rígido, los fluidos y las ondas en medios materiales, donde el número de grados de libertad puede ser infinito. Esta obra es un puente entre los libros de mecánica racional y los más avanzados dedicados a la dinámica de sistemas con muchos grados de libertad e invita al alumno a que afiance sus conocimientos mediante la resolución de problemas.