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Mecanica para la automatizacion
M.I. Wilberth Hidalgo Arcos
Movimiento Lineal
El tipo mas sencillo de movimiento que puede experimentar un objeto es el movimiento uniforme
en línea recta.
Es decir,
Si el objeto recorre las mismas distancias en cada unidad sucesiva de tiempo, se dice que se mueve con rapidez constante, por ejemplo un tren recorre 26 metros de via por cada segundo que se mueve, se dice que tiene una rapidez constante de 26 m/s.
Es importante señalar que la rapidez es una cantidad escalar totalmente independiente de la
dirección.
Veamos un ejemplo.
Un golfista logra un hoyo 3 segundos despues de que la pelota fue golpeada. Si la pelota viajó con una rapidez media de 0.8 m/s, ¿a que distancia
estaba del hoyo?
Debemos distinguir claramente entre la cantidad escalar rapidez y su contraparte direccional, la
velocidad, esto es la velocidad es una medida de la rapidez con una direccion definida.
Los automoviles no siempre pueden viajar a rapidez constante por largos periodos de tiempo,
por esta razon, es util hablar de rapidez instantanea o velocidad instantanea
Rapidez instantanea
Es una cantidad escalar que representa la rapidez en el instante en que el automovil está en un
punto arbitrario C. Por consiguiente, es la relacion del cambio de distancia con respecto al
tiempo.
Velocidad instantanea
Es una cantidad vectorial que representa la velocidad vi en cualquier punto C. Es la relacion del cambio del desplazamiento con respecto al
tiempo
Movimiento acelerado
En la mayoría de los casos la velocidad de un objeto cambia mientras este se mueve. Este tipo
de movimiento acelerado. La razón a la que cambia la velocidad con respecto al tiempo se
llama aceleración.
Un tren reduce su velocidad de 60 a 20 mi/h en 8 seg. Encuentre la aceleracion.
Ejercicios
Un avion aterriza en la cubierta de un portaaviones a 200 mi/h y se detiene por completo en 600 metros. Encuentre la aceleracion y el tiempo necesario para detenerlo.
Una lancha de motor parte del reposo y alcanza una velocidad de 30 mi/h en 15 seg. ¿Cuál era su aceleracion y que tan lejos viajó?
Movimiento circular
En cinemática, el movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante, por lo
cual la trayectoria es una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante, se
produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con
radio fijo y velocidad angular constante.
En los movimientos circulares hay que tener en cuenta algunos conceptos específicos
* Eje de giro: es la línea alrededor de la cual se realiza la rotación, este eje puede permanecer fijo o variar con el tiempo, pero para cada instante de
tiempo, es el eje de la rotación.
* Arco: partiendo de un eje de giro, es el ángulo o arco de radio unitario con el que se mide el
desplazamiento angular. Su unidad es el radián.
* Velocidad angular: es la variación de desplazamiento angular por unidad de tiempo.
* Aceleración angular: es la variación de la velocidad angular por unidad de tiempo.
En dinámica del movimiento giratorio se tienen en cuenta además:
* Momento de inercia: es una cualidad de los cuerpos que resulta de multiplicar una porción de masa por la distancia que la separa al eje de giro.
* Momento de fuerza: o par motor es la fuerza aplicada por la distancia al eje de giro.
Fuerza
En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento
lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición
clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los
cuerpos materiales.
Inercia
En física, la inercia es la propiedad de los cuerpos de resistirse al cambio del movimiento, es decir, es la resistencia al efecto de una fuerza que se
ejerce sobre ellos. Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o
movimiento uniforme en línea recta si no hay una fuerza actuando sobre él.
Potencia
En física, potencia es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.
Potencia mecánica
Es la potencia transmitida mediante la acción de fuerzas físicas de contacto o elementos mecánicos asociados como palancas, engranajes, etc. El caso más simple es el de una partícula libre sobre la que actúa una fuerza variable. De acuerdo con la mecánica clásica, el trabajo neto realizado sobre la partícula es igual a la variación de su energía cinética (energía de movimiento), por lo que la potencia desarrollada por la fuerza es:
¿Que sucede cuando el elemento es rotativo?
Energía
En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y
economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada)
para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico.
La energía no es un estado físico real, ni una "sustancia intangible" sino sólo una magnitud escalar que se le asigna al estado del sistema
físico, es decir, la energía es una herramienta o abstracción matemática de una propiedad de los sistemas físicos. Por ejemplo, se puede decir que
un sistema con energía cinética nula está en reposo.
Energia mecanica
La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo
tanto, es la suma de las energías potencial, cinética y la elástica de un cuerpo en movimiento.
Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.
Conservación de la energía mecánica
La energía se conserva, es decir, ni se crea ni se destruye. Para sistemas abiertos que interactúan mediante fuerzas puramente mecánicas o campos conservativos la energía se mantiene constante con el tiempo
Investigar
Fuerza mecanica Fuerza gravitatoria Fuerza interna o de contacto Fuerza de friccion Fuerza electromagnetica Inercia Mecanica Inercia Termica
Potencia electrica Potencia sonora Potencia (optica) Potencia hidroelectrica Energia hidraulica Energia eolica Energia electromagnetica
Energia termica Energia calorica Energia electrica
●Engranes
