En este punto vamos a hacer un pequeño repaso de las magnitudes que vamos a utilizar en esta unidad, así como de las expresiones con las que las calcularemos y de sus magnitudes.
Nos centraremos en los conceptos que necesitamos, obviando definiciones más genéricas. Así por ejemplo, lo primero que vamos a repasar es el concepto de velocidad angular, pero no empezaremos recordando que velocidad es el espacio (lineal o angular) recorrido por unidad de tiempo.
Velocidad angular (ω)
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Imagen 7. Galería de Office. Creative Commons. |
Su unidad de medida en el Sistema Internacional es radianes/segundo, rad/s.
En las aplicaciones prácticas (por ejemplo para determinar las velocidad del motor de un coche) se expresa en revoluciones por minuto, r.p.m., y en este caso se utiliza la letra n para identificarla.
La relación entre ambas es:
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Velocidad tangencial (v)
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Imagen 8. Galería de Office. Creative Commons
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Para calcular la velocidad angular de un elemento que gira, por ejemplo, la velocidad de un punto de la periferia de una rueda o de un eje, se debe aplicar la fórmula:
v = ω·r
Donde la velocidad lineal, v, se expresa en m/s, cuando:
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| Imagen 9. Mediateca. Creative Commons. |
Calcula a qué velocidad gira la rueda de un coche que sube una cuesta a 85 km/h, si sus ruedas tienen un diámetro de 50 cm.
La expresión algebraica que nos determina el valor de una fuerza es:
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| Imagen 11. Isftic. Creative Commons. |
Debes recordar la expresión para calcular la aceleración de un móvil:
El momento de una fuerza respecto a un punto es el producto de la fuerza por la mínima distancia entre el punto y la trayectoria de la fuerza.
Su expresión algebraica es:
La unidad en el S.I. es el Newton metro, Nm
El trabajo realizado por un cuerpo es el producto de la fuerza ejercida por la distancia recorrida.
Su expresión matemática es:
La potencia es el trabajo realizado en la unidad de tiempo.
Su expresión es:
De esta expresión se deduce que: 1 watio = 1 Julio /1 segundo
En el S.I. la unidad de la potencia es el vatio, w, aunque en sistemas mecánicos se suele emplear como unidad el caballo de vapor, CV, que equivale a 735 watios.
En general, las máquinas presentan una potencia prácticamente constante y emplearemos las siguientes fórmulas:
Calcula el trabajo que hay que realizar para desplazar un objeto una distancia de 500 cm sobre el que se aplica una fuerza de 16 kp.
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| Imagen 12. Mediateca. Creative Commons. |
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