ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MECÁNICA

JUNIO 2012

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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

TRABAJO MONOGRAFICO

APLICACIÓN DE LA MECANICA EN NUESTRO ENTORNO.

Presentado por:

Cáceres Guizado Wilson Cumplido Izarnotegui Melissa

Aquino Huamán Sarita

DOCENTE DEL CURSO:Ing. Máximo Huambachano Martel

- 2012 –

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INDICE

INTRODUCCION................................................................................................4

Objetivos..........................................................................................................5

Centroide.............................................................................................................6

Ejercicios Propuestos#1...................................................................................6

Momento de Inercia.............................................................................................8

Ejercicio Propuesto Momento de Inercia #2....................................................9

Momento de una fuerza....................................................................................11

Ejercicio Propuesto #3...................................................................................11

FRICCIÓN.........................................................................................................13

Tipos de rozamiento...................................................................................13

Ejercicio Propuesto Fricción #4.....................................................................14

Conclusiones.....................................................................................................15

Bibliografía........................................................................................................16

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INTRODUCCION

La Mecánica es una ciencia aplicada que tiene como principal función explicar y predecir los fenómenos físicos producto de fuerzas externas que actúan en un sistema dado y proporcionar las bases para las aplicaciones de la ingeniería. Los conocimientos de esta asignatura nos permiten analizar y entender conceptos y métodos de estática y dinámica aplicándolos al análisis de la partícula, En la asignatura se desarrollan métodos fundamentales de la mecánica clásica, relacionándolos con aplicaciones sencillas en ingeniería. Esto nos permitirá posteriormente estudiar el sólido rígido, aislado o unido a otros sólidos formando estructuras y mecanismos.

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Objetivos

El objetivo de nuestro trabajo es evaluar las diferentes estructuras que podemos encontrar en nuestra vida cotidiana empleando la mecánica como principal herramienta.

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Centroide

El centroide, el centro de gravedad y el centro de masas pueden, bajo ciertas circunstancias, coincidir entre sí, aunque designan conceptos diferentes. El centroide es un concepto puramente geométrico que depende de la forma del sistema; el centro de masas depende de la distribución de materia, mientras que el centro de gravedad depende también del campo gravitatorio.

Consideremos un cuerpo material:

Para que el centroide del cuerpo coincida con el centro de masa, el cuerpo debe tener densidad uniforme o una distribución de materia que presente ciertas propiedades, tales como la simetría.

Para que un centro de masa del cuerpo coincida con el centro de gravedad, el cuerpo debe estar bajo la influencia de un campo gravitatorio uniforme.

Ejercicios Propuestos#1

1. Hallar las coordenadas de la Rampa

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Momento de Inercia

El momento de inercia (símbolo I) es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Cuando un cuerpo gira en torno a uno de los ejes principales de inercia, la inercia rotacional puede ser representada como una magnitud escalar llamada momento de inercia. Sin embargo, en el caso más general posible la inercia rotacional debe representarse por medio de un conjunto de momentos de inercia y componentes que forman el llamado tensor de inercia. La descripción tensorial es necesaria para el análisis de sistemas complejos, como por ejemplo en movimientos giroscópicos.

El momento de inercia refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro. El momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento.

El momento de inercia desempeña un papel análogo al de la masa inercial en el caso del movimiento rectilíneo y uniforme. Es el valor escalar del momento angular longitudinal de un sólido rígido.

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Ejercicio Propuesto Momento de Inercia #2

2. Hallamos el momento de Inercia con respecto al eje centroidal

Con respecto al eje centroidal paralelo al eje X:

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Con respecto al eje centroidal paralelo al eje Y:

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Momento de una fuerza

Se denomina momento de una fuerza, o torque, a aquella magnitud vectorial que es una medida de la capacidad de rotación que dicha fuerza es capaz de producir a un cuerpo, cuando este puede rotar alrededor de un punto que se considera fijo.

Ejercicio Propuesto #3

3. Hallar el Momento de la sgte figura.

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solución

FRICCIÓN

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La fricción es una fuerza de contacto que actúa para oponerse al movimiento deslizante entre superficies.  Actúa paralela a la superficie y opuesta al sentido del deslizamiento.  Se denomina como Ff .  La fuerza de fricción también se le conoce como fuerza de rozamiento.

Tipos de rozamiento

Existen dos tipos de rozamiento o fricción, la fricción estática (FE) y la fricción dinámica (FD). El primero es la resistencia que se debe superar para poner en movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto. El segundo, es la resistencia, de magnitud considerada constante, que se opone al movimiento pero una vez que éste ya comenzó. En resumen, lo que diferencia a un roce con el otro, es que el estático actúa cuando los cuerpos están en reposo relativo en tanto que el dinámico lo hace cuando ya están en movimiento.

La fuerza de fricción estática, necesaria para vencer la fricción homóloga, es siempre menor o igual al coeficiente de rozamiento entre los dos objetos (número medido empíricamente y que se encuentra tabulado) multiplicado por la fuerza normal. La fuerza cinética, en cambio, es igual al coeficiente de rozamiento dinámico, denotado por la letra griega , por la normal en todo instante.

No se tiene una idea perfectamente clara de la diferencia entre el rozamiento dinámico y el estático, pero se tiende a pensar que el estático es algo mayor que el dinámico, porque al permanecer en reposo ambas superficies pueden aparecer enlaces iónicos, o incluso micro soldaduras entre las superficies, factores que desaparecen en estado de movimiento. Éste fenómeno es tanto mayor cuanto más perfectas son las superficies. Un caso más o menos común es el del gripaje de un motor por estar mucho tiempo parado (no sólo se arruina por una temperatura muy elevada), ya que al permanecer las superficies, del pistón y la camisa, durante largo tiempo en contacto y en reposo, pueden llegar a soldarse entre sí.

Un ejemplo bastante común de fricción dinámica es la ocurrida entre los neumáticos de un auto y el pavimento en un frenado abrupto.

Ejercicio Propuesto Fricción #4

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4. El coeficiente de fricción estática es 0,8 entre las suelas de los zapatos de una corredora y la superficie plana de la pista en la cual está corriendo. Determine la aceleración máxima que ella puede lograr. Necesita usted saber que su masa es 60 kg?

Solución

ΣFX = m aFR = m a (Ecuación 1)

ΣFY = 0N – W = 0N = W

N = m gPero: FR = μ N

FR = μ m g

Reemplazando en la ecuacion1

FR = m a (Ecuación 1)

μ m g = m aμ g = a

a = 0,8 * 9,8 = 7,84 m/seg2

a = 7,84 m/seg2

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Conclusiones

En conclusion estos temas de la mecánica es importante porque lo encontramos en nuestra vida cotidiana optamos ,por aplicarlos cada dia ,permitiéndonos facilitar todo tipo de actividades ,

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Bibliografía

Mecánica Vectorial para ingenieros –BEER JHONSTON

Serway

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