Dinámica analítica

En mecánica clásica, la dinámica analítica, también conocida como dinámica clásica o simplemente dinámica, se ocupa de la relación entre el movimiento de los cuerpos y sus causas, es decir, las fuerzas que actúan sobre los cuerpos y las propiedades de los cuerpos, en particular la masa y el momento de inercia. La base de la dinámica moderna es la mecánica newtoniana y su reformulación como mecánica lagrangiana y mecánica hamiltoniana.

Historia

El campo tiene una larga e importante historia, como señaló Hamilton: "El desarrollo teórico de las leyes del movimiento de los cuerpos es un problema de tal interés e importancia que ha atraído la atención de todos los matemáticos eminentes desde la invención de la dinámica. como ciencia matemática por Galileo, y especialmente desde la maravillosa extensión que Newton le dio a esa ciencia". William Rowan Hamilton, 1834 (Transcrito en Classical Mechanics por JR Taylor, p. 237)

Algunos autores (por ejemplo, Taylor (2005) y Greenwood (1997)) incluyen la relatividad especial dentro de la dinámica clásica.

Relación con la estática, la cinética y la cinemática

Históricamente, hubo tres ramas de la mecánica clásica:

• "estática" (el estudio del equilibrio y su relación con las fuerzas)
• "cinética" (el estudio del movimiento y su relación con las fuerzas).
• "cinemática" (que se ocupa de las implicaciones de los movimientos observados sin tener en cuenta las circunstancias que los causan).

Estos tres temas se han conectado a la dinámica de varias maneras. Un enfoque combinó la estática y la cinética bajo el nombre de dinámica, que se convirtió en la rama que se ocupa de la determinación del movimiento de los cuerpos como resultado de la acción de fuerzas específicas; otro enfoque separó la estática y combinó la cinética y la cinemática bajo la rúbrica dinámica. Este enfoque es común en los libros de ingeniería sobre mecánica y todavía se usa ampliamente entre los mecánicos.

Importancia fundamental en ingeniería, énfasis decreciente en física

Hoy en día, la dinámica y la cinemática siguen considerándose los dos pilares de la mecánica clásica. La dinámica todavía se incluye en los planes de estudio de ingeniería mecánica, aeroespacial y de otro tipo debido a su importancia en el diseño de máquinas, el diseño de vehículos terrestres, marítimos, aéreos y espaciales y otras aplicaciones. Sin embargo, pocos físicos modernos se preocupan por un tratamiento independiente de la "dinámica" o la "cinemática", por no hablar de la "estática" o la "cinética". En cambio, todo el tema indiferenciado se conoce como mecánica clásica. De hecho, muchos libros de texto de pregrado y posgrado desde mediados del siglo XX sobre "mecánica clásica" carecen de capítulos titulados "dinámica" o "cinemática". En estos libros, aunque se usa la palabra "dinámica" cuando se atribuye aceleración a una fuerza, nunca se menciona la palabra "cinética". Sin embargo, existen claras excepciones. Entre los ejemplos destacados se incluyen The Feynman Lectures on Physics.Lista de principios fundamentales de la dinámica

• Las leyes del movimiento de Newton
  • Inercia
  • Aceleración
  • Impulso
  • Reacción
• Ley de Newton de la gravitación universal
• Teoría especial de la relatividad

Axiomas y tratamientos matemáticos

• Principios variacionales y mecánica lagrangiana
• mecánica hamiltoniana
• Transformaciones canónicas
• Teoría de Hamilton-Jacobi

Ramas de ingeniería relacionadas

• Dinámica de partículas
• Dinámica de cuerpos rígidos
• Mecánica de deformación
• Dinámica de fluidos
  • hidrodinámica
  • Dinámica de gases
  • Aerodinámica

Temas relacionados

• Estática