Hagen
De manera clara, sencilla y amena, el autor enfatiza temas fundamentales de esta disciplina, tales como la función del análisis en la ingeniería —como herramienta de diseño e identificación de fallas—, además de una descripción de las dimensiones básicas y derivadas que se utilizan para medir diferentes parámetros físicos, fundamentales en la evaluación y resolución de problemas.
A lo largo del texto se presentan útiles comentarios y sugerencias para el futuro ingeniero y se revisa el papel de la computadora en el análisis. Para mayor información sobre el tema visite: www.pearsoneducacion.net/hagen
ingeniería
Se exponen además los fundamentos de las principales materias que integran la ingeniería, como mecánica, circuitos eléctricos, termodinámica y mecánica de fluidos, para finalizar con un tema esencial: el análisis de los datos obtenidos mediante mediciones de parámetros físicos, utilizando la elaboración de gráficas y la aplicación de la estadística.
Introducción a la
En Introducción a la ingeniería, Kirk D. Hagen presenta un amplio panorama de lo que abarca esta profesión a los estudiantes que inician su aprendizaje formal en la carrera.
Introducción a la
ingeniería Ingeniería enfoque de resolución de problemas Tercera edición
Tercera edición
ISBN 978-607-442-223-8
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Prentice Hall
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Kirk D. Hagen
Contenido
1 • LA FUNCIÓN DEL ANÁLISIS EN INGENIERÍA
1
1.1 Introducción 1 1.2 Análisis y diseño en ingeniería 3 1.3 El análisis y la falla en ingeniería 8 Términos clave 12 Referencias 12 Problemas 13
2 • DIMENSIONES Y UNIDADES
15
2.1 Introducción 15 2.2 Dimensiones 16 2.3 Unidades 20 2.4 Unidades SI 24 2.5 Unidades inglesas 31 2.6 Masa y peso 34 2.7 Conversión de unidades 40 Términos clave 45 Referencias 45 Problemas 45
3 • METODOLOGÍA DE ANÁLISIS 3.1 3.2 3.3 3.4
50
Introducción 50 Cálculos numéricos 51 Procedimiento general de análisis 59 La computadora como herramienta de análisis 76 v
vi
Contenido
Términos clave 85 Referencias 85 Problemas 85
4 • MECÁNICA
89
4.1 Introducción 89 4.2 Escalares y vectores 91 4.3 Fuerzas 101 4.4 Diagramas de cuerpo libre 108 4.5 Equilibrio 114 4.6 Esfuerzo y deformación 121 4.7 Esfuerzo de diseño 129 Términos clave 133 Referencias 133 Problemas 133
5 • CIRCUITOS ELÉCTRICOS
142
5.1 Introducción 142 5.2 Carga y corriente eléctrica 146 5.3 Voltaje 151 5.4 Resistencia 154 5.5 Ley de Ohm 159 5.6 Circuitos de CD simples 162 5.7 Leyes de Kirchhoff 168 Términos clave 174 Referencias 174 Problemas 174
6 • TERMODINÁMICA
181
6.1 Introducción 181 6.2 Presión y temperatura 182 6.3 Formas de energía 189 6.4 Trabajo y calor 194 6.5 Primera ley de la termodinámica 203 6.6 Máquinas térmicas 209 6.7 Segunda ley de la termodinámica 212 Términos clave 217 Referencias 217 Problemas 217
7 • MECÁNICA DE FLUIDOS 7.1 Introducción 223 7.2 Propiedades de los fluidos 226
223
Contenido vii
7.3 Estática de los fluidos 235 7.4 Flujos 239 7.5 Conservación de la masa 242 Términos clave 249 Referencias 249 Problemas 249
8 • ANÁLISIS DE DATOS: GRAFICACIÓN
253
8.1 Introducción 253 8.2 Recolección y registro de datos 255 8.3 Procedimiento general de graficación 263 8.4 Ajuste de curvas 279 8.5 Interpolación y extrapolación 292 Términos clave 296 Referencias 296 Problemas 296
9 • ANÁLISIS DE DATOS: ESTADÍSTICA
305
9.1 Introducción 305 9.2 Clasificación de datos y distribución de frecuencias 307 9.3 Medidas de tendencia central 310 9.4 Medidas de variación 315 9.5 Distribución normal 317 Términos clave 325 Referencias 325 Problemas 325
APÉNDICE A • FÓRMULAS MATEMÁTICAS A.1 A.2 A.3 A.4
331
Álgebra 331 Geometría 332 Trigonometría 334 Cálculo 335
APÉNDICE B • CONVERSIÓN DE UNIDADES
337
APÉNDICE C • PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MATERIALES
340
viii Contenido
APÉNDICE D • ÁREAS BAJO LA CURVA NORMAL, DE 0 A Z
343
APÉNDICE E • ALFABETO GRIEGO
345
APÉNDICE F • RESPUESTAS A PROBLEMAS SELECCIONADOS
346
ÍNDICE
353