Los elementos básicos que se
utiliza para representar sistemas mecánicos son los resortes (representan la
rigidez del sistema), amortiguadores (fuerzas que se oponen al movimiento de
efectos de fricción) y masas (resistencia a la aceleración). Tiene que poseer
propiedades de rigidez, el amortiguamiento e inercia.
La rigidez de un resorte se describe por la ley de hooke, entre mayor
sea k, mayor será la F. el amortiguador, es el tipo de fuerzas que se originan
cuando se intenta empujar un objeto a través de un fluido o a desplazar un
objeto contra fuerzas de fricción. El elemento básico masa tiene la propiedad
que cuanto mayor sea la masa, mayor será la fuerza para darle una aceleración
especifica. Todos son elementos básicos de sistemas mecánicos.
El resorte de torsión y la masa giratoria almacenan energía, mientras
que el amortiguador, solo lo disipa. Para evaluar el o la relación entre la
fuerza y desplazamiento, se usa un diagrama de cuerpo libre. Cuando son varias
fuerzas que actúan en un cuerpo se hace mediante una suma de vectores. Si todas
las fuerzas actúan en una misma línea, la fuerza resultante al bloque es algebraica.
Los sistemas básicos de un sistema eléctrico son los inductores,
capacitores y resistencias. En un inductor la diferencia de potencial , esta
presente en todo momento depende del cambio de corriente.
En un capacitor la diferencia de potencial depende de la carga que de
las placas del capacitor en determinado momento.
En una resistencia, la diferencia de potencial, en un instante dependerá
de la corriente. Tanto el inductor como el capacitor almacena energía que se
puede liberar en cualquier momento, la resistencia no guarda energía solo la
disipa.
La analogía mecánica de la resistencia es el amortiguador. Las analogías
entre corriente y fuerza, dif de potencial y velocidad, son validas para el
resorte de inductancia y la masa de capacitancia.
En los sistemas de fluidos hay 3 elementos básicos , la entrada, es el
flujo volumétrico y la salida es la diferencia de presión. Pertenecen dos
categorías hidráulicos donde el fluido es un liquido no comprensible y
neumáticos, contienen gases comprensibles.
La resistencia hidráulica es la que se presenta un líquido cuando fluye
a través de una válvula o debido a los cambios en el diámetro de la tubería.
Capacitancia hidráulica: describe la energía almacenada en un líquido
cuando este se almacena en forma de energía potencial, conocida como carga de
agua.
La inercia hidráulica es el equivalente de la inductancia en unos
sistemas eléctrico o de un resorte. Para acelerar un fluido y así aumenta su
velocidad se requiere una fuerza.
En los sistemas neumáticos los 3 elementos básicos son: la resistencia
neumática en función del gasto mascico y la diferencia de presión. La
capacitancia neumática se debe a la comprensibilidad del gas y es comparable a
la forma que la comprensión de un resorte almacena energía. La inercia se
debe a la caída de presión necesaria para acelerar un bloque de gas.
Los elementos básicos de los sistemas térmicos son: resistencia y
capacitancia que es la medida del almacenamiento de energía de un sistema.
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