Conceptos Básicos de Mecánica
Aqui le mostraremos algunos conceptos basicos de mecánica :
Cuerpo: Cualquier objeto que posee masa y dimensiones establecidas.
Masa: Es aproximadamente la cantidad de material presente en el objeto.
Volumen: es una medida del espacio y se mide en centimetros cúbicos, metros cúbicos o litros.
Movimiento: Corresponde al cambio de posición de un cuerpo en el espacio.
Tipos de movimientos:
- Lineal: Describe una trayectoria rectilínea.
- Circular: Describe una trayectoria entorno a un eje.
- Angular: Describe una trayectoria que incluye los dos anteriores.
Fuerza: Perturbación o carga mecánica que tiende a producir un cambio en el movimiento o estado de un objeto.
Propiedades de la fuerza:
- Punto de aplicación.
- Linea de Acción.
- Dirección.
- Magnitud.
Fuerzas del Cuerpo
Internas
- Activas: Musculos.
- Pasivas: Huesos, ligamentos.
Externas
- Peso
- Inercia
- Resistencia del medio.
- Fricción.
- Choques.
Descomposición de Fuerzas
- Para poder descomponer la fuerza se utiliza la trigonometria.
Palancas
- La palanca es una maquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y un desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.
- Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.
- Se pueden considerar como elementos mecánicos mas simples.
Funciones basicas: 1) Proveer ventajas mecánicas.
2) Transladar o acelerar una carga.
3) Cambiar la Dirección.
4) Equilibrar Fuerzas.
Fuerzas Actuales.
- La potencia P: es la fuerza que aplicamos voluntariamente con el fin de obtener un resultado; ya sea manualmente o por medio de motores u otros mecanismos.
- La resistencia R: es la fuerza que vencemos, ejercida sobre la palanca por el cuerpo a mover. Su valor será equivalente, por el principio de acción y reacción, a la fuerza transmitida por la palanca a dicho cuerpo.
La fuerza de apoyo: es la ejercida por el fulcro sobre la palanca. Si no se considera el peso de la barra, será siempre igual y opuesta a la suma de las anteriores, de tal forma de mantener la palanca sin desplazarse del punto de apoyo, sobre el que rota libremente.
Brazo de potencia Bp: la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza de potencia y el punto de apoyo.
Brazo de resistencia Br: distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.
Tipos de palanca
Las palancas se dividen en tres géneros, también llamados órdenes o clases, dependiendo de la posición relativa de los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia con respecto al fulcro (punto de apoyo). El principio de la palanca es válido indistintamente del tipo que se trate, pero el efecto y la forma de uso de cada uno cambian considerablemente.
Palanca de primera clase
En la palanca de primera clase, el fulcro se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia. Para que esto suceda, el brazo de potencia Bp ha de ser mayor que el brazo de resistencia Br.
Cuando se requiere ampliar la velocidad transmitida a un objeto, o la distancia recorrida por éste, se ha de situar el fulcro más próximo a la potencia, de manera que Bp sea menor que Br.
Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas, los alicates o la catapulta (para ampliar la velocidad). En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de palancas de primer género, como el conjunto Tríceps braquial - codo - antebrazo.
Palanca de segunda clase
- En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la potencia y el fulcro. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.
- Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla, los remos y el cascanueces.
Palanca de tercera clase
- En la palanca de tercera clase, la potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante y se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.
- Ejemplos de este tipo de palanca son el quitagrapas, la caña de pescar y la pinza de cejas y en el cuerpo humano, el conjunto codo - bíceps braquial - antebrazo, y la articulación temporomandibular.