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Conceptos Fundamentales de Cinemática y Dinámica en Ingeniería

Cinemática

En un sólido indeformable:

  • VA*(AB) = VB*(BA)
  • Ω = velocidad de rotación del sólido
  • VB = VA + ΩS^(AB), donde A y B son solidarios al eje de rotación ΩS.
  • Si B está en un eje de rotación de rodadura, VB = 0
  • En el Eje Instantáneo de Rotación y Deslizamiento (EIRD), VP//ΩS => VPx = ωx (e igual con Y y Z)
  • Si hay más de un EIRD, Ω = ω1 + ω2 (rad/s)
  • Derivación en base móvil: a = dV/dt + ΩB^V
  • aA = aB + αS^(BA) + ΩS^(ΩS^(BA)), donde α = dΩ/dt + ΩBS

Cálculo del Centro de Gravedad Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Cinemática y Dinámica en Ingeniería” »

Fuerza y Leyes de Newton: Conceptos y Ejemplos

Fuerza: Conceptos Básicos

La fuerza es una acción que un cuerpo ejerce sobre otro. Para que exista una fuerza, es necesario que participen al menos dos cuerpos. Sus características principales son:

  • Es una magnitud vectorial.
  • Se mide en Newtons (N).

Las fuerzas pueden producir los siguientes efectos:

  • Un cambio en el estado de movimiento o reposo de un objeto.
  • Una deformación física del objeto.

Tipos de Fuerzas

Podemos clasificar las fuerzas en dos grandes grupos:

Fuerzas a Distancia

Son aquellas en las Seguir leyendo “Fuerza y Leyes de Newton: Conceptos y Ejemplos” »

Fórmulas y Conceptos Clave de Biomecánica Deportiva

Fórmulas Básicas

  • Velocidad (V): V = e/t
  • Aceleración (Ac): Ac = v/t = (V – Vo) / (T – To)
  • Velocidad Media (Vm): Vm = (Pos.f – Pos.i) / (T.f – T.i)
  • Potencia: Potencia = M (masa-carga) * G (9.81) * Vel
  • Impulso Mecánico: Impulso = F * t (t2 – t1)
  • Cantidad de Movimiento: Cantidad de mov. = m * v (v2 – v1)
  • Impulso = Cambio en el Movimiento: F * t = m * v
  • Presión: P = F / A (pA)
  • Peso (Fg) y Fuerza de Empuje (Fs): si Fg/Fs <>

Ángulos y Fuerzas entre Vectores

Dinámica: Segunda Ley de Newton y Fuerzas de Rozamiento

DINÁMICA

Segunda Ley de Newton para los Movimientos Rectilíneos

La Segunda Ley de Newton establece una relación entre las fuerzas que actúan sobre un sistema y los movimientos que estas producen. Implica relacionar la fuerza con magnitudes cinemáticas como la velocidad, el desplazamiento o la aceleración.

Esta ley afirma que: Siempre que una fuerza actúa contra un cuerpo, este experimenta una aceleración proporcional a dicha fuerza, en la misma dirección y en el mismo sentido de la fuerza Seguir leyendo “Dinámica: Segunda Ley de Newton y Fuerzas de Rozamiento” »

Movimiento, Energía y Termodinámica: Explorando Conceptos Fundamentales de la Física

Cinemática

La cinemática es la parte de la Física que se dedica al estudio de las leyes del movimiento sin tener en cuenta las causas que lo originan.

Movimiento

Es el cambio de posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de referencia.

Punto material

Normalmente, el estudio del movimiento de un cuerpo se realiza considerando a este como una partícula, un cuerpo cuya estructura y propiedades internas pueden ignorarse, reduciéndose todo el cuerpo a un punto para poder así Seguir leyendo “Movimiento, Energía y Termodinámica: Explorando Conceptos Fundamentales de la Física” »

Movimiento Variado, Dinámica y Tipos de Fuerza en Física

Movimiento Variado

¿Cuál es la principal característica del movimiento variado?

La velocidad del móvil cambia a través del tiempo. Corresponde al cociente entre la variación de la velocidad del cuerpo y el intervalo de tiempo en el que ocurre: aceleración. Si la aceleración es positiva significa que la velocidad aumenta y si la aceleración es negativa, que la velocidad del móvil disminuye.

¿Cómo se llama la relación que existe entre la distancia recorrida del cuerpo y el tiempo que tarda Seguir leyendo “Movimiento Variado, Dinámica y Tipos de Fuerza en Física” »

Movimiento en el Plano: Conceptos Fundamentales de Cinemática

Movimiento en el Plano

Concepto de Movimiento

Para definir un movimiento, necesitamos establecer un sistema de referencia, que es un punto o conjunto de puntos respecto al cual describimos el movimiento. Estos sistemas pueden ser inerciales o no inerciales.

Un sistema de referencia es inercial cuando está en reposo o se mueve con movimiento rectilíneo uniforme (MRU). Son sistemas no inerciales cualquier otro sistema. En este estudio, consideraremos siempre sistemas inerciales, normalmente en reposo Seguir leyendo “Movimiento en el Plano: Conceptos Fundamentales de Cinemática” »

Cinemática del Movimiento

CINEMÁTICA

Estudia el movimiento de los cuerpos sin ocuparse de las causas. Un cuerpo se mueve cuando cambia continuamente de posición en el tiempo, respetando un sistema de referencia. Este cambio lo podrá hacer más o menos rápido. La física estudia 3 tipos de movimiento: traslacional, rotacional y vibratorio. Un auto que se desplaza por una autopista experimenta un movimiento traslacional. El giro de la tierra sobre su propio eje es un movimiento rotacional, y el movimiento de un péndulo, Seguir leyendo “Cinemática del Movimiento” »

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) y Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Ecuaciones del Movimiento Rectilíneo Uniforme

Las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniforme son:

  • x = x0 + vt
  • v = v0 = cte
  • a = 0

Donde:

Movimiento en Física: Conceptos y Tipos

Vector Posición

Se define como el vector que une el lugar ocupado por el cuerpo con el origen del sistema de referencia. Su expresión, en coordenadas cartesianas:

r⃗ = xi⃗ + yj⃗ + zk

Vector Desplazamiento

Vector que representa el desplazamiento de un cuerpo entre dos posiciones Pi (posición inicial) y Pf (posición final) en un sistema de coordenadas. Se caracteriza porque:

  1. Su punto de aplicación se establece en el punto Pi.
  2. Su extremo se encuentra en las coordenadas del punto Pf.

De lo anterior, Seguir leyendo “Movimiento en Física: Conceptos y Tipos” »