# Ingeniería naval/Principios básicos
## 1.1 Unidades de medida

Todas las cantidades físicas pueden ser expresadas por medio de tres unidades: longitud, fuerza y tiempo. En el sistema inglés, utilizado en los Estados Unidos, las unidades básicas son el pie, la libra y el segundo.
Las unidades derivadas son precisamente aquellas derivadas de las tres unidades inglesas básicas y son empleadas para medir cantidades encontradas en ingeniería práctica.

## 1.2 Unidades derivadas

El Área es una medida de superficie y es expresada como el producto de la longitud por la altura o de dos características de una superficie. Las áreas son expresadas en unidades cuadradas tales como pies o pulgadas cuadradas.
El Volumen es una medida de espacio y se expresa como el producto de un área por su longitud o de sus tres dimensiones características de un espacio. Los volúmenes son expresados en pies o pulgadas cubicas.
El Movimiento lineal es la longitud de una linea a lo largo de la cual un cuerpo o punto se ha movido de una posición a otra. La distancia lineal es medida en unidades de longitud, tales como pies o pulgadas.
El Movimiento de rotación es el desplazamiento de un punto o cuerpo a lo largo de una trayectoria circular. La posición de un punto o cuerpo giratorio con respecto a un punto fijo en un plano puede ser expresado por el ángulo a través del cual ha rotado.
La Velocidad es la distancia recorrida por un punto móvil en una unidad de tiempo tal como minuto, segundo, hora. La velocidad se obtiene dividiendo la distancia recorrida por el tiempo empleado en recorrerla.
Velocidad = Distancia / Tiempo
Cuando la velocidad es expresada en pies y el tiempo en minutos la velocidad, será expresada en pies o minutos. Si el tiempo es expresado en segundos, la velocidad sera expresada en pies por segundo.
Ejemplo 2-1. Un punto recorre 1800 pies en 2.5 minutos, encontrar su velocidad:
Velocidad = Distancia / Tiempo = 1800/2.5=720 pies/min.
La velocidad puede ser uniforme o variable. Si el movimiento es uniforme (caso del ejemplo), cuando la velocidad es constante, la expresión anterior será la velocidad actual. Si el movimiento y por consiguiente la velocidad no es uniforme como en el movimiento alternativo de un pistón en el cilindro de una máquina, entonces la expresión anterior será la velocidad media. La velocidad media del pistón será la velocidad del pistón. La velocidad de un vehículo móvil o un avión es generalmente denominada velocidad y se expresa en millas por hora.
Ejemplo 2-2. Encontrar la velocidad en pies por minuto de un automóvil que viaja a 50 millas por hora.
Puesto que una milla = 5280 pies, una hora = 60 minutos, la velocidad de 50 millas por hora = 50 x 5280 / 60 = 4400 pies por minuto.
Cuando a flujos de fluidos tales como gases o líquidos, la rata de flujo se llama velocidad y es expresada en pies por minuto o pies por segundos. Por otra parte el termino "velocidad" es aplicado cuando se hace referencia al movimiento de rotación de un mecanismo. Así la velocidad del motor se dice que es de tantas revoluciones del cigueñal por minuto y es designada r.p.m.
La Aceleración es el cambio de velocidad de un cuerpo en movimiento en la unidad de tiempo. La aceleración puede ser uniforme o variable. Es considerada positiva cuando la velocidad aumenta y negativa cuando la velocidad decrece. La aceleración negativa es llamada desaceleración.
Ejemplo 2-3. Un cuerpo en reposo es sometido a una fuerza la cual después de 4 segundos se le ha permitido adquirir una velocidad de 6000 pies por minuto. Cual es el promedio de la aceleración en pies por segundo.
6000 pies por minuto = 6000 / 60 = 100 pies por seg.
Promedio de la aceleración o aceleración media:
Cambio en la velocidad / Cambio en el tiempo = 100/4 = 25 pies por segundo.
Presión puede ser definida como una fuerza actuando sobre la unidad de superficie. La presión puede ser ejercida bien por un cuerpo solido o por un fluido.
Ejemplo 2-4. Determinar la presión en la sub-base de un motor: el peso del motor son 1800 libras, el área de contacto son 2 tiras de 2 pulgadas de ancho y 40 pulgadas de longitud.
En el caso del motor es una fuerza que lo presiona contra la sub-base y la presión $P$ será igual a:
$P=1800/2(2X40)=11.25(PSI)$
P = F / A
En el caso de contacto entre dos cuerpos solidos, las superficies tienen un contacto perfecto y uniforme solamente en circunstancias excepcionales. La presencia de áreas irregulares, dará altas presiones en los puntos elevados y baja en los deprimidos. En un caso semejante, la presión determina como el ejemplo anterior dará solamente el valor medio. Sin embargo, cuando una fuerza es transmitida por fluido, bien sea liquido o gas, la presión entre el fluido y las paredes del recipiente será uniforme e igual en todas direcciones sin tener en cuenta la forma de las paredes.
Ejemplo 2-5. Determine la presión en un compresor de aire, si la fuerza ejercida sobre el pistón es de 750 libras y el diámetro del pistón son 3 pulgadas, la superficie de un circulo de 33 pulgadas de diametro.
A= π x r^2 = A= π x (d/2)^2 = π x d^2/4 = 3.14 x 3 x /4 = 7.07 libras por pulgada cuadrada.
Gravedad Especificala relación entre el peso de cierto volumen de un liquido y el peso de un volumen igual de agua se llama gravedad especifica.
Ejemplo 2-6 Determine el peso de un galón de combustible el cual tiene gravedad especifica de 0.84. El peso del combustible sera igual al peso del agua por la gravedad especifica.
6.24 x 0.84 = 7 libras por galón.

## 1.3 Trabajo y Potencia

El trabajo es producido cuando una fuerza esta en movimiento a través de cierta distancia. El trabajo es medido por el producto de la fuerza F por la distancia d recorrida en dirección de la fuerza.
Trabajo = Fuerza x Distancia = W = F x d
El trabajo es expresado en libras-pies o libras pulgadas.
Ejemplo 2-7. Encontrar el trabajo necesario para levantar 100 libras de peso en una altura de 2.75 pies.
$100x2.75=275Libras-Pie$
Potencia es la rata a la cual el trabajo es desarrollado o el numero de unidades de trabajo producidas en una unidad de tiempo. La potencia es medida en libras-pies por minuto.
Potencia = Trabajo / Tiempo.

## 1.4 Temperatura

La temperatura de un cuerpo es una característica que solo puede ser determinada en comparación con otro cuerpo. Cuando dos cuerpos están en contacto directo, el de mayor temperatura empezará a aumentar la temperatura del otro y se dice que tiene mayor temperatura.