Estática y dinámica
Proyecto integrador parte 1, 2 y 3
Jorge Luis Alférez Martínez
José Carlos González González
Campus UVM Guadalajara sur
Guadalajara, Jalisco
2021-12-28
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Aplicaciones de la estática y dinámica en ingeniería civil, Apuntes de Cálculo
Un proyecto integrador en tres partes sobre la aplicación de la estática y dinámica en ingeniería civil. Los autores explican los conceptos básicos de la estática de partículas, las ecuaciones del movimiento, el análisis gráfico y procedimientos, la importancia y ejemplos actuales de la estática en ingeniería, el análisis estructural y propiedades geométricas y mecánicas, y la aplicación de la dinámica de partículas. También se mencionan las tendencias en la aplicación de la estática y la dinámica en la actualidad.
Tipo: Apuntes
2021/2022
1 / 11
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Estática y dinámica Proyecto integrador parte 1, 2 y 3 Jorge Luis Alférez Martínez José Carlos González González Campus UVM Guadalajara sur Guadalajara, Jalisco 2021 - 12 - 28
I. Aplicación de la estática de partículas 1.1 Estructura o componente físico a) Movimiento de un sistema de partículas Cada partícula actúa las fuerzas exteriores al sistema y las fuerzas de interacción mutua entre las partículas del sistema. Supongamos un sistema formado por dos partículas. Por ejemplo: Para cada una de las partículas se cumple que la razón de la variación del momento lineal con el tiempo es igual la resultante de las fuerzas que actúan sobre la partícula considerada, es decir, el movimiento de cada partícula viene determinado por las fuerzas interiores y exteriores que actúan sobre dicha partícula. b) Ecuaciones verticales del movimiento el movimiento vertical es el movimiento de caída libre, y puede ser parte del movimiento compuesto o parabólico.
- Potencial: debida a la posición en un campo de fuerzas 1.2 Análisis (gráfica y Procedimientos) ejemplo: una persona arroja una moneda hacia arriba a una velocidad de 3.2 m/s t max= 2(vo)/g se remplazan los datos t max= 2(3.2)/g se resuelven las operaciones t max= 6.4/9.7 t max= 0. 1.3 Importancia y ejemplo actual de la estática en el campo de la ingeniería La estática es fundamental en la ingeniería, pues ya que nos trata de dar equilibrio de los cuerpos, es decir los que se encuentran en reposo o los que se encuentran sin ningún movimiento. Ya que nos encontramos con los principios de la palanca, estudios de la polea, el plano inclinado… por lo que llegamos que la estática llego a aparecer para implementar las necesidades básicas para realizar cualquier trabajo mecánico con una velocidad constante y con equilibrio en sus fuerzas.
II. Análisis estructural y propiedades geométricas y mecánicas 2.1 Armaduras simples Una armadura simple es una armadura plana que comienza con un elemento triangular y se puede expandir al añadirle dos miembros y un nodo. Para estas armaduras, el número de miembros (M) y el número de juntas (J) se relacionan por la ecuación M = 2 J – 3. 2.2 Secciones planas transversales Para cualquier figura dada de 3 dimensiones, la sección transversal depende de la orientación del plano o “corte”. Por ejemplo, consideráramos un puente. Varias secciones transversales pueden resultar en un círculo o rectángulo, como se muestra a continuación.
3.3 Importancia y ejemplo actual de la dinámica en ingeniería Con la dinámica aplicada en la ingeniería se realizan varios avances para la resolución de problemas ya que con la dinámica se constituye una parte de la mecánica. El cómo es la realización también del diseño de máquinas con las que implementan su máximo rendimiento. Una buena compañía seria cuando se implementan la cinemática y la dinámica ya que con estas da una ventaja mecánica a un sistema de mecanismo.
IV. Tendencias en la aplicación de la estática y la dinámica 4.1 La estática y la dinámica en la actualidad La importancia de la estática en ingeniería: la estática es una parte importante de la ingeniería ya que se trata del equilibrio de los cuerpos o sea cuando unos cuerpos se encuentran reposo o que no cuentan con ningún movimiento. Las principales aplicaciones de estos son los principios de la palanca, estudios de poleas y el plano inclinado. Los principales campos en los cuales se puede emplear la estática son por ejemplo la electrostática, la electricidad en la estática, la hidro estática y la aerostática. La dinámica en el campo de la ingeniería es muy importante ya que esta es la que estudia: las fuerzas con la que interactúan los objetos ocasionando el movimiento de estos mismos un ejemplo puede ser en la fabricación de automóviles ya que estos tienen un cierto desplazamiento el cual tiene que ser estudiado. 4.2 Aplicaciones para laboratorios de física FísicaLab es una aplicación educativa para resolver problemas físicos. Su principal objetivo es permitirle al usuario enfocarse en los conceptos físicos, dejando a un lado los detalles matemáticos (de los que se encargara FísicaLab). Esto le permite al usuario familiarizarse con la física sin correr el riesgo de perderse en la matemática implicada. De esta forma, cuando el usuario gane confianza en la aplicación de los conceptos físicos, estará mejor
Conclusión: Los movimientos de un sistema de partículas las ecuaciones verticales del movimiento las ecuaciones escalares el movimiento y las relaciones del trabajo y energía de los aspectos más importantes de la estática ya que ésta no ya que estos puntos nos ayudan a saber Si un objeto está en movimiento o en reposo. También nos puede ser muy útil para encontrar el punto de equilibrio o las fuerzas que actúan sobre ciertos objetos y así poder darles un mejor uso ya sea para diseñar o controlar máquinas. y también para la construcción de diferentes estructuras. Referencias bibliográficas:
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