Equilibrio De Poleas Y Engranajes

EXPERIMENTO DE EQUILIBRIO DE POLEAS Y ENGRANAJES Y SUPERPUESTA

1) OBJETIVO:

* Determinar que la teoría de equilibrio se cumpla con una experiencia de laboratorio (2 y 3 ley de newton).

2) FUNADAMENTOS TEORICOS:

Equilibrio mecánico
El equilibrio mecánico es un estado estacionario en el que se cumple alguna de estas dos condiciones:
* Un sistema está en equilibriomecánico cuando la suma de fuerzas y momentos sobre cada partícula del sistema es cero.
* Un sistema está en equilibrio mecánico si su posición en el espacio de configuración es un punto en el que el gradiente de energía potencial es cero.
La segunda definición es más general y útil, especialmente en mecánica de medios continuos.

Definición basada en equilibrio de fuerzas
Como consecuencia delas leyes de la mecánica, una partícula en equilibrio no sufre aceleración lineal ni de rotación, pero puede estar moviéndose a velocidad uniforme o rotar a velocidad angular uniforme. Esto es ampliable a un sólido rígido.
Condición necesaria de equilibrio
Las ecuaciones necesarias de equilibrio mecánico son:
Una partícula o un sólido rígido está en equilibrio de traslación cuando: la suma detodas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es cero.

En el espacio se tienen tres ecuaciones de fuerzas, una por dimensión; descomponiendo cada fuerza en sus coordenadas resulta:

Y como un vector, es cero, cuando cada una de sus componentes es cero, se tiene:
1.
2.
3.
4.
Un sólido rígido está en equilibrio de traslación cuando la suma de las componentes de las fuerzasque actúan sobre él es cero.

Un sólido rígido está en equilibrio de rotación, si la suma de momentos sobre el cuerpo es cero.

En el espacio tiene las tres ecuaciones una por dimensión; por un razonamiento similar al de las fuerzas:

Resultando:
1.
2.
3.
Un sólido rígido está en equilibrio de rotación cuando la suma de las componentes de los momentos que actúan sobre él escero.
Un sólido rígido está en equilibrio si está en equilibrio de traslación y de rotación.
Se distingue un tipo particular de equilibrio mecánico llamado equilibrio estático que correspondería a una situación en que el cuerpo está en reposo, con velocidad cero: una hoja de papel sobre un escritorio estará en equilibrio mecánico y estático, un paracaidista cayendo a velocidad constante, dadapor la velocidad límite estaría en equilibrio mecánico pero no estático.
Condiciones suficientes
Tal como se ha expuesto en la sección anterior, dado un sólido una condición necesaria para que este sólido esté en equilibrio mecánico es que la suma de reacciones y el momento resultante de estas reacciones sea cero. Si el sólido es indeformable la condición además de necesaria es suficiente, sinembargo, para ciertos sólidos deformables la condición de que la suma de fuerzas y momentos se anule puede no ser suficiente. En ese último caso además deben satisfacerse locamente las ecuaciones diferenciales de equilibrio:

Donde:
Denotan las componentes del tensor de tensiones.
es la fuerza por unidad de volumen actuante en cada punto del sólido.
Las condiciones anteriores también sonaplicables a un fluido y para la mayoría de fluidos admiten las ecuaciones anteriores son equivalentes a una forma más simple.
ENGRANJES:

Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona' y el menor 'piñón'. Unengranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas está...