Analisis dinamico de fuerzas

 
ANÁLISIS DE FUERZAS.

OBJETIVOS:

Definir e identificar una fuerza
Calcular el momento provocado por una fuerza
Entender el concepto entre masa y peso
Calcular el momento de inercia de masa de un objeto ya sea asumiendo una similitud con una forma básica o a partir del radio de giro
Transferir el momento de inercia de masa a un sistema de referencia alternativo
Entender yaplicar las tres leyes de movimiento de Newton
Crear un diagrama de cuerpo libre de un componente de una máquina en general.
Calcula el coeficiente de fricción e identificar su dirección
Calcula fuerzas y torques de inercia.
Utilizar el método de superposición para facilitar la solución de un análisis de muchas fuerzas
identificar y aprovechar las condiciones especiales para el equilibrio demiembros de dos fuerzas y tres fuerzas
gráfica y analíticamente determinar las fuerzas que actúan a través de un mecanismo

INTRODUCCIÓN:

Como es sabido, cualquier máquina tiene como función general, transmitir movimiento y fuerza a partir de una fuente de poder para alcanzar un tarea u objetivo, el cual debe satisfacer determinadas característica para lograrlo de manera eficiente talescomo que asegurar que la resistencia de eslabones y juntas, sea suficiente para soportar las fuerzas que sobre ellos sean ejercidas.

Las fuerzas de inercia resultan a partir de la presencia de aceleraciones en los acoplamientos y en máquinas de alta velocidad en ocasiones son superiores a los requieren para realizar la tarea prevista. Se requiere un conocimiento básico de estática por lo que sedarán algunas definiciones de aspectos básicos.

Se puede considerar que una fuerza es una cantidad que representa una acción de empujar o tirar de una parte. Jalando un niño la manija de un carro, se debe entender que se aplica una fuerza a la manija. Al ser un vector, esta fuerza está definida por una magnitud y una dirección de la acción de tirar o jalar.

Las unidades que se maneja parafuerzas son libras en sistema ingles y Newton en el sistema internacional.

Si dos o más fuerzas se aplican a una parte, pueden combinarse para para determinar el efecto neto de la fuerza.

Siendo un vector, esta fuerza está definida por una magnitud y una dirección de empuje. Las fuerzas tienen como unidades Newton en sistema internacional o en libras en sistema ingles.

Dos o másfuerzas aplicadas sobre una parte, pueden combinarse para determinar el efecto neto de las fuerzas. Combinar fuerzas para encontrar una resultante es idéntico a la adición de vectores de desplazamiento, velocidad, aceleración

Un torque o Momento, es la acción de giro producido por una fuerza. Por ejemplo jalar una llave de tuercas al apretar o aflojar una tuerca o tornillo, por lo tanto lafuerza aplicada causa una acción de giro alrededor del centro del tornillo. La acción resultante es denominada Torque o Momento.

Los momentos también son vectores su dirección es rotacional en sentido de las manecillas del reloj o contrario a estas.

El momento creado por una fuerza puede calcularse mediante la expresión
M_A=F d
Donde F = fuerza,
d = distancia perpendicular entre elpunto de referencia y la fuerza
A = Punto de referencia designado

El momento puede expresarse en li-in o lb-ft en sistema ingles o en sistema internacional en N-mm o N-m.

MASA Y PESO

La masa m es una medida de la cantidad de material en un objeto: La masa también puede ser descrita como la resistencia de un objeto a la aceleración. Es más difícil acelerar un objeto con masa grande.El peso W de un objeto es una medida de la fuerza de gravedad sobre el, entonces el peso es una fuerza dirigida hacia el centro de la tierra. La aceleración de la gravedad g varía dependiendo de la ubicación relativa de la atracción gravitacional. Por lo anterior el peso de un objeto puede variar; sin embargo la masa no cambia con la atracción de la gravedad.

El peso y la masa están...