Elaboración de una maqueta para determinar el momento de inercia que se ejerce en un sistema en reposo y el torque producido por dicho sistema

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

“ESPE”

DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA

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CARRERA: INGENIERIA AUTOMOTRIZ

INTEGRANTES:

JUNIOR CONDOY

HENRY CASA

KEVIN CASTILLO

JOSUE CADENA

ESTEBAN NAVAS

TEMA:

Elaboración de una maqueta para determinar el momento de inercia que se ejerce en un sistema en reposo y el torque producido por dicho sistema.

PARALELO: 1ero A

Elaboración de una maqueta para determinar el momento de inercia que se ejerce en un sistema en reposo y el torque producido por dicho sistema.

 Elaboration of a model to determine the moment of inertia that is exerted in a system at rest and the torque produced by said system.

Junior Condoy, Henry Casa, Kevin Castillo, Josué Cadena, Esteban Navas

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE – Extensión Latacunga – Departamento de Ciencias de la energía y mecánica.

e-mail: juniorcondoy98@gmail.com,  henrycasa31@gamil.com    

 RESUMEN

El presente trabajo escrito detalla la elaboración de una maqueta, la cual está desarrollada para el cálculo del momento de inercia y el torque producido, este prototipo experimental consiste en un brazo hidráulico de excavadora el cual  mueve sus diferentes articulaciones por medio del líquido en las jeringas, al moverse las diferentes partes en sus articulaciones se produce el momento de inercia; el torque lo produce el líquido en las jeringas ya que son las que impulsan el movimiento.

Palabras claves: Momentos de Inercia, torque, brazo hidráulico, articulaciones, impulsar. 

ABSTRACT

The present work details the elaboration of a model, which is developed for the calculation of the moment of inertia and the torque produced, this experimental prototype consists of a hydraulic excavator arm which moves its different joints through the liquid in the syringes, When the different parts move in their joints, the moment of inertia occurs; The torque is produced by the liquid in the syringes since they are the ones that drive the movement.

INTRODUCCION

El momento de inercia o inercia rotacional es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Más concretamente el momento de inercia es una magnitud escalar que refleja la distribución de masas de un cuerpo o un sistema de partículas en rotación, respecto al 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.

Y el torque puede entenderse como el momento de fuerza o momento dinámico. Se trata de una magnitud vectorial que se obtiene a partir del punto de aplicación de la fuerza.

En este sentido, el torque hace que se produzca un giro sobre el cuerpo que lo recibe. La magnitud resulta propia de aquellos elementos donde se aplica torsión o flexión, como una viga o el eje de una máquina. El momento de fuerza puede expresarse a través de la unidad newton metro.

En conclusión la relación de momento de Inercia es análogo a la segunda Ley de Newton pero aplicado a las rotaciones: 

T = I α 
donde 
T = torque o momento torsión sobre el eje 
I = momento de inercia del cuerpo que rota con ese eje 
α = aceleración angular 

O sea que la relación es: 

α = T / I 

1. OBJETIVOS

-Definir el concepto de Momento de Inercia y el Torque respecto al eje de giro.

-Determinar el momento de Inercia y el torque producido por el brazo hidráulico.

-Verificar la relación de momento de inercia y torque con la Segunda Ley de Newton en Rotación.

1. ANTECEDENTES

Newton, a partir de las aportaciones de Aristóteles y Galileo Galilei, formuló la ley de la inercia Antes de comenzar nuestro estudio del movimiento, analicemos la siguiente cuestión: ¿es necesaria la acción de una fuerza para mantener un movimiento? En situaciones donde es necesario mover un objeto (como una mesa, una silla o un sofá), tenemos que hacer una distensión muscular para mover estos objetos. En la física, la idea de esfuerzo está vinculada al concepto de fuerza. Por ejemplo, es necesario aplicar una fuerza sobre una mesa para conseguir que se mueva. Esto puede hacerse arrastrándolo por toda la habitación.

 Pero nos damos cuenta de que para no cesar el movimiento, la fuerza debe aplicarse durante todo el movimiento, porque, si dejamos de ejercer dicha fuerza, vemos que la mesa cesa su movimiento. Cuando corremos pasa lo mismo. Para mantener nuestra velocidad, necesitamos la fuerza muscular de las piernas todo el tiempo. Si dejamos de empujar el suelo, él para de empujarnos y, así, paramos de movernos. Muchas situaciones como esas sugieren que la aplicación continua de una fuerza es necesaria para mantener un objeto en movimiento.

Según el filósofo Aristóteles (384-322 a. C.), cuando la fuerza deja de actuar sobre un cuerpo (objeto), inmediatamente él regresa a su estado inicial, es decir, al reposo. Y tú, ¿estás de acuerdo con la afirmación del filósofo griego? En caso de no concordar, ¿eres capaz de recordar de un objeto en movimiento que permanezca así después de dejar de aplicar la fuerza que provocó su movimiento? Nosotros estamos corriendo mucho cuando, de repente, nos encontramos con un amigo, que, andando distraídamente en nuestra misma dirección, se detiene en nuestra frente. Para evitar la colisión, ¿basta dejar de hacer fuerza con las piernas? No. Igual sucede en situaciones similares. Podemos decir que pasó mucho tiempo hasta que se admitiera que podría haber movimiento incluso sin una fuerza estar actuando sobre el objeto. Fue Galileo Galilei (1564-1642), quien, a través de diversos experimentos, contribuyó decisivamente para refutar la visión aristotélica acerca del movimiento.

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