CONCEPTS / ENGINEERING
Conceptos de ingeniería mecánica
Lee los principios, relaciones clave, ejemplos y límites de los modelos de ingeniería mecánica y compruébalos en los experimentos relacionados. Estos 12 conceptos se conectan con 12 experimentos.
Todos los experimentos de ingeniería mecánica →Máquinas y fuerzas
Palancas y equilibrio de momentos
El momento de fuerza depende tanto de la magnitud de la fuerza como de la distancia entre el eje de rotación y la línea de acción de la fuerza. Compare el equilibrio de palanca incluyendo la dirección del momento de fuerza.
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Poleas y ventaja mecánica
Un sistema de polea ideal reduce la fuerza necesaria a costa de arrastrar una mayor longitud de cuerda. El factor de ventaja mecánico no proporciona una ganancia de energía.
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Relaciones de engranajes, velocidad y par
La relación entre el número de dientes de engranajes en contacto determina su relación de velocidad de rotación. En una reducción de velocidad ideal, la disminución de la velocidad permite un aumento correspondiente en el momento de fuerza.
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Principio de Pascal y sistemas hidráulicos
Los dispositivos hidráulicos convierten la fuerza utilizando la propiedad de mantener el mismo cambio de presión. La distancia sobre la cual ocurre el movimiento disminuye en el lado que alcanza una mayor fuerza.
Leer el concepto →Estructuras y materiales
Cerchas y tracción y compresión en sus barras
Las estructuras de tracción consisten en elementos conectados en triángulos, que distribuyen cargas. Se puede determinar si cada elemento está siendo sometido a una fuerza de tracción o compresión analizando las fuerzas en los nodos.
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Flexión y deflexión de vigas
La deflexión de la viga depende fuertemente de la longitud y la forma de la sección transversal, así como de la carga. Incluso con la misma cantidad de material, la rigidez de flexión varía con la orientación.
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Esfuerzo, deformación y límite elástico
La tensión es el valor obtenido al dividir la fuerza entre el área de sección transversal, mientras que la deformación es el cambio relativo en la longitud en comparación con la longitud original. Esto permite comparar materiales basándose en sus gráficas de fuerza-elongación.
Leer el concepto →Estabilidad y control
Centro de masas y vuelco
Si la línea de acción hacia abajo a través del centro de masa de un objeto cae fuera de su región de soporte, puede surgir un momento de equilibrio.
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Oscilaciones de resortes y amortiguamiento
La fuerza de restauración de un resorte actúa hacia el equilibrio, mientras que la amortiguación reduce la energía mecánica. Una mayor amortiguación no siempre produce el retorno más rápido al equilibrio.
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Control PID y seguimiento del valor de consigna
El control PID responde a la diferencia entre el valor de referencia y el estado actual. Evalúa no solo la velocidad para alcanzar el valor de referencia, sino también las vibraciones, el sobre-entrenamiento y el error en estado estable.
Leer el concepto →Fluidos y vuelo
Flotación y calado de los barcos
Los objetos que flotan en agua experimentan una fuerza de flotación igual a su peso, y por lo tanto están en equilibrio. A medida que aumenta la carga, deben desplazar más agua.
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Sustentación y ángulo de ataque
El sustentación generada por una ala se explica por la distribución de la presión del aire y el cambio en el movimiento del flujo de aire. A medida que aumenta el ángulo de ataque, la sustentación no continúa aumentando indefinidamente.
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