viernes, 28 de mayo de 2010

Rodadura

La rodadura implica que el cuerpo que rueda sobre una superficie lo hace sin resbalar o deslizarse con respecto a ésta, de modo que el punto o puntos del cuerpo que se hallan instantáneamente en contacto con la superficie se encuentran instantáneamente en reposo (velocidad nula con respecto a la superficie)



La rodadura o condición de "rodar" impone unas determinadas relaciones cinemáticas entre el movimiento lineal y el movimiento angular del móvil que rueda. La Figura 1 muestra un cilindro que rueda sobre una superficie horizontal. Cuando el cilindro gira un cierto ángulo θ, el centro del mismo experimenta un desplazamiento x; la relación existente entre estas dos magnitudes esx = θ R

siendo R el radio del cilindro. A partir de esta relación encontramos fácilmente, por derivación respecto del tiempo, la relación existente entre la velocidad del centro del cilindro y la velocidad angular (ω):v = ω R

Una segunda derivación nos permite relacionar la aceleración del centro del cilindro con la aceleración angular (α):a = α R
La condición de rodadura significa que, en un instante cualquiera, los puntos del cilindro que están en contacto con la superficie se encuentran momentáneamente en reposo. Dichos puntos determinan el eje instantáneo de rotación pura del cilindro. Los demás puntos del cilindro tendrán en ese instante una cierta velocidad, perpendicular al eje instantáneo de rotación y a la línea que une dicha partícula con dicho eje y de módulo proporcional a dicha distancia. Esto equivale a decir que el cilindro está girando en cada instante alrededor de la generatriz del cilindro que está en contacto con la superficie, con una cierta velocidad angular ω.




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miércoles, 12 de mayo de 2010

Movimiento


En mecánica, el movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición en el espacio que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia. Todo cuerpo en movimiento describe unatrayectoria.

La descripción y estudio del movimiento de un cuerpo exige determinar su posición en el espacio en función del tiempo. Para ello es necesario un sistema de referencia o referencial.











El movimiento en mecánica 

El fenómeno físico más obvio y fundamental es el movimiento. La mecánica es la ciencia del movimiento. En un principio, la física pretendía dar imágenes mecánicas de todos los fenómenos físicos y, en tiempos de Galileo, ya se reconocía el papel hegemónico de la mecánica, estando condensada esta idea en la proposición ignorato motu, ignoratur natura. Hoy en día se ha renunciado a ese propósito pero, no obstante, los principios de la mecánica encuentran aplicación en todos los campos de la física.

La mecánica es la rama de la física que estudia los movimientos y las fuerzas que los producen. Atendiendo a la naturaleza de su contenido, la mecánica puede dividirse en dos partes:

La Cinemática describe el movimiento sin analizar sus causas.

La Dinámica estudia las causas del movimiento y de sus cambios.

Desde un punto de vista metodológico, conviene iniciar el estudio de la mecánica abordando la descripción adecuada del movimiento de los cuerpos (cinemática) para explicar más adelante el porqué de esos movimientos (dinámica). Así se hace actualmente en nuestros planes docentes. En la antigüedad se cometió el error de invertir el orden de esos dos problemas. Aristóteles define, adecuadamente y sin errores, el movimiento, lo dinámico (το δυνατόν), como "La realización (acto), de una capacidad o posibilidad de ser (potencia) en tanto que se está actualizando". El problema esta en que Aristóteles invierte el estudio de la cinemática y dinámica, estudiando primero las causas del movimiento y después el movimiento de los cuerpos. Este error dificultó el avance en el conocimiento del fenómeno del movimiento hasta, en primera instancia, San Alberto Magno, que fue quien advirtió este error, y, en última instancia hasta, el Renacimiento y el Barroco.

Movimiento absoluto

Actualmente uno de los principio de la fisica es que el movimiento absoluto no puede ser detectado mediante experimento alguno porque solo existe el movimiento relativo. Imaginemos que solo hay un cuerpo en todo el universo, segun la fisica no podríamos saber si ese cuerpo esta en movimiento o se encuentra en reposo, ya que no hay otro cuerpo con el que compararlo Pienso que seria posible saber si ese cuerpo se mueve, por el cambio que ante un observador se produciria en su tamaño. Cuando un cuerpo de aleja, parece que su tamaño va reduciendose hasta desaparecer y cuando se acerca parece que va creciendo. Si observaramos un cuerpo unico en el universo, podriamos percatarnos de este cambio de tamaño y de nada mas. Y asi llegariamos a la conclusion de que se esta moviendo. Bien alejandose (reduciendose) o bien acercandose (creciendo). Ademas en una situación como la imaginada ambas conclusiones podrian ser aceptadas como ciertas (que se esta moviendo o que esta cambiando de tamaño), incluso la segunda con mas motivo, ya que en ninguno momento notariamos desplazamiento alguno en ese cuerpo

Movimiento relativo

El movimiento siempre es un concepto relativo porque debe referirse a un sistema de referencia o referencial particular escogido por el observador. Puesto que diferentes observadores pueden utilizar referenciales distintos, es importante relacionar las observaciones realizadas por aquellos.
Ejemplo.
Una partícula se encuentra en movimiento en un referencial si su posición con respecto a él cambia en el transcurso del tiempo; en caso contrario, la partícula está en reposo en dicho referencial. De estas definiciones, vemos que tanto el concepto de movimiento como el de reposo son relativos. Así, el pasajero que está sentado en un vagón de ferrocarril se encuentra en reposo con respecto al vagón; pero como el tren se mueve con respecto a la Tierra, el pasajero se encuentra en movimiento con respecto a los árboles que observa desde el tren. A su vez, esos árboles están en reposo respecto de la Tierra, pero en movimiento respecto del pasajero del tren.
A efectos prácticos, podemos distinguir dos modalidades de movimiento relativo:
  • Movimiento relativo entre dos partículas en un mismo referencial.
  • Movimiento relativo de una partícula en dos referenciales diferentes en movimiento relativo entre sí.


Mecanismo de Corredera (enlace)

http://mecanimaciones.iespana.es/index_files/Page369.htm

Mecanismo de biela - manivela

El mecanismo  biela - manivela es un mecanismo que transforma un movimiento circular en un movimiento de traslación, o viceversa. El ejemplo actual más común se encuentra en el motor de combustión interna de un automóvil, en el cual el movimiento lineal del pistón producido por la explosión de la gasolina se trasmite a la biela y se convierte en movimiento circular en el cigüeñal.


En forma esquemática, este mecanismo se crea con dos barras unidas por una unión de revoluta. El extremo que rota de la barra (la manivela) se encuentra unido a un punto fijo, el centro de giro, y el otro extremo se encuentra unido a la biela. El extremo restante de la biela se encuentra unido a un pistón que se mueve en línea recta