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Tipo: Monografías, Ensayos
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Universidad Central de Venezuela Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Mecánica Departamento de Diseño Laboratorio de Vibraciones Mecánicas
Preparador: Estudiante: Bigott Eleazar Eduardo Gamboa C.I: V- 26292234 Carcas, julio de 2023.
El estudio de los centros de percusión es un tema fundamental en la ingeniería, ya que nos permite comprender cómo los objetos reaccionan ante impactos y colisiones. El centro de percusión es el punto del objeto en el cual se puede aplicar una fuerza y no producirá ningún momento de torsión en el objeto alrededor de ese punto. En otras palabras, es el punto en el que el objeto no rotará después de recibir un impacto. Este concepto es especialmente importante en el diseño de objetos que necesitan una alta estabilidad y resistencia a impactos, como los coches de carreras, los aviones y los edificios. En esta práctica de laboratorio, nos centraremos en el estudio de los centros de percusión y su relación con la estabilidad de un objeto. Realizaremos una serie de cálculos con datos ya obtenidos para reconfigurar el centro de gravedad del péndulo, también el centro de percusión y ver como es su comportamiento luego de estos cambios. Utilizaremos diferentes ecuaciones de medición, para determinar con precisión la posición del centro de percusión para cada valor de a suministrado. Esta práctica de laboratorio nos permitirá profundizar en el concepto de centro de percusión y su relación con la estabilidad de los objetos. A través de la realización de experimentos y el análisis de los resultados obtenidos, podremos comprender mejor la importancia de este concepto en la ingeniería, y su aplicación en la creación de objetos más resistentes y estables a los impactos y colisiones.
El marco teórico de esta práctica de laboratorio se basa en los siguientes conceptos:
En esta actividad se calculará la longitud a la que se debe colocar el peso del péndulo simple para que al impactar al péndulo compuesto, éste último oscile sin que su filo de apoyo presente movimiento lateral, puesto que bajo estas condiciones no debe existir reacción horizontal en el punto de apoyo. 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜; L Masa del péndulo compuesto (^) M [Kg] 2, Masa del disco (^) m [Kg] 0, Radio del disco r [m]^ 0, Ancho del péndulo (^) c [m] 0, Alto del péndulo b [m] 0, r m M OG b^ G c a Rx Ry F O
En el gráfico de a vs T, se espera que se observe una relación entre el período de oscilación y la distancia desde el punto de apoyo hasta el centro de masa del objeto. En general, esta relación muestra que a medida que la distancia a aumenta, el período de oscilación T también aumenta. Esto se debe a que cuanto mayor sea la distancia desde el punto de apoyo hasta el centro de masa, mayor será el momento de inercia del objeto, lo que aumenta el tiempo necesario para completar una oscilación. En el gráfico de a vs I, se espera encontrar una relación entre la distancia a y la inercia I. En general, cuanto mayor sea la inercia de un objeto, mayor será su resistencia a cambiar su estado de rotación y, por lo tanto, mayor será la distancia a la la cual oscila. La relación en el gráfico puede variar dependiendo de la geometría y la distribución de masa del objeto. En algunos casos, un aumento en la inercia puede 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,
0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,
resultar en un aumento proporcional en la distancia a la cual oscila. Sin embargo, en otros casos, la relación no es lineal y puede haber otros factores que afecten esta relación. En el gráfico, se espera encontrar una relación entre la distancia a y la distancia OG. Esta relación depende de la distribución de masa del objeto y su geometría. En general, cuanto mayor sea la distancia OG del punto de suspensión al centro de gravedad, mayor será la distancia a la cual oscila el objeto. Una distribución de masa desequilibrada o una geometría no simétrica puede generar un gráfico asimétrico o no lineal. Si el centro de gravedad y el punto de suspensión están alineados, es posible que se observe una relación lineal en el gráfico, donde un incremento constante en OG se traduce en un incremento similar en la distancia a la cual oscila el objeto. 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,
