Physics">
Apuntes Mecánica
Apuntes Mecánica
Apuntes Mecánica
TEMAS 1 y 2
Estática y
cinemática
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
TEMA 1 : ESTÁTICA
Newton )
Indeformable
condiciones en
equilibrio Ailey
Distancia entre partículas : cte
Traslación : E Fext = 0
Fuerzas de cohesión infinitas
Rotación : E Mext = O
FUERZA
É . . .
Í = Fx i t
Fy ja t Fz ti ; IFI =
Fiíttyitfzr
FFI
}
Cos
⑦x =
( FEI ¥ ) ¥
' '
F-
- F it t i cosas -
-
FE si hits ;
É -
-
Fi
Cos Qz =
PRINCIPIO DE TRANSMISIBILIDAD
= =
- -
- - - - -
- - -
i=-÷ ÷::*:*:*::
siempre y
momento
cuando se
agregue
un
M=i Én.
-
-
É
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
El sistema fuerza par resultantes Ó
-
en 0 se
puede mover a otro punto
Ñó=Ñitrx
2. CONDICIONES DE EQUILIBRIO
EF = O traslación ) EM = 0 ( Rotación )
④ Eh ,
= O
j Efy = 0
; EFZ = O
→
1
cuerpo ;
3 ecuaciones con
3
incógnitas
3④ 6 ecuaciones posibles :
{ Mox 0 ¡
-
=
=
;
en un
punto
3. FUERZAS DISTRIBUIDAS
NORMAL El valor de N P
punto de
aplicación cambian si
aplica lado
:
se un
y
en
↳ Vuelcos la N
producirá momento sobre el LM
si
aplica
: un no se
4. CENTRO DE MASAS
t ⇐ri
nota :
resultante nulo
En CM momento
,
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
Densidad lineal •
Densidad Volumétrica
Densidad superficial
•
•
x - 1 En 0=1--1 I aI
_ =
p = =
L dl
A DA V dv
CONSIDERACIONES :
COMPUESTOS
podemos remplazar m
por pv y con volúmenes
↳ TEOREMA 1 :
A=2rd (
figuras
sin área )
↳
TEOREMA 2 :
V=2rd ( Figuras con área)
5. FUERZAS DE FRICCIÓN
ROZAMIENTO
!:i÷
Estática Dinámica Y
-
-
Estático
Dinámico
O EFY N P O
"
÷
Efx F- Froz = -
"
=
=
=
← ir .
÷: : .
×
µdEÓ7
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
Podemos encontrar 4 cuando SR está contacto
casos en con una
superficie :
•
Sin Rozamiento •
Roz Estático •
Movimiento inminente .
Movimiento
.
Px =
Fm Px >
Fm
Px = O Px C Fm
↳ Caso límite
En VUELCOS . . .
{ ¥ IÍÍIÍ
cuando
" "" × -
- O ' se pierde
÷
, •
•Ü El objeto
fuera del
estará en
objeto
movimiento
vuelca directamente
inminente Fr =
µ EN
↳
El momento se toma
desde ese
punto
XÉ k ti EMI = O
[ MÍ MÍ
'
= Ñn t =
Én É x +
En = - F d t
mg
x ,
F d k x Ñ 0 Fd ( Posición de la N )
mgx
t
mg = =
¡
-
•
Si × nos sale fuera del
vuelca
objeto →
deslizar
. . .
objeto de
→ a punto
a.
furia C
Mg
EF × = O
[ Fx = 0
Na -
FB = 0
Es t
Ncx -
Q = O
[ Fy = O
EF, = O
P NB Na = O
Ncy O
t
NB
-
-
=
*
"
← .
Dió i
Froz =
Me
N
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
TEMA 2 : CINEMÁTICA
1. TRASLACIÓN PURA
iiatr →
÷÷÷÷ →
:=
o
•
Módulo de Fps, a
= Cte
( la distancia entre
puntos no cambia)
.
.
dE =
III →
a%=a
iv.
÷: :
"
÷:: :::
[ w
) = radls
"
÷:
' . #
:
. ¡y
R =
=
r ser
÷ : : : :c:
O
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
•
Posición : F = Rñ t rcos -0 ti
¥
'
t
↳
pasean rotación
=
.it
Traslación Rotación
= +
Ü =
Üa t
Ü → Velocidad de B con
respecto a £ en A
vii. =
nixrn .
→
Ü=ÜtÜxF
la velocidad angular es
independiente
del punto de referencia dentro del SR
[ w =
]
cte
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
rotación )
[ IR ( centro instantáneo de
CASO 1 :
III : ü=úxi
CASO 2 :
'
IR
conociendo ii. El
punto de intersección de
:*
o
¥
÷÷: : :S
son DIFERENTES
Y
¡÷:÷÷:÷÷÷÷÷÷÷: ÷:L
CASO 3 :
÷:÷÷÷
.
W = O
-
CIR
íl
Averiguamos
iil Determinamos W
iiil Determinamos vp
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
ACELERACIÓN ABSOLUTA Y RELATIVA
iii.
= +
B
µ
¥
a.
¥
B
á
¡
"
aI =
áa t
ár → Aceleración de B vista
por £ en A
cima =
tómate t
( cima ) n
=
( dx Ésa ).
t
fui x ( ni x Es ) ,. ]
iio-a.at/dxrj,a)tfwx(wxr,asiw=cte → a- o
instantáneo aceleración )
CIA ( centro de
↳ válido un momento t
para
CASO 1 :
÷ :L .io?II.rme.na.tglEI
"
÷:;D:
ú) Calculamos r
;
r=q
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
CASO 2
Éa y áis
:
il Trazamos dos
segmentos que formen con
"
ü .
rül Calculamos ri ;
ri=p
CASO 3 :
Éa y áis
il Trazamos dos
segmentos que formen con
1-
ángulo o =
un
tg E)
'
¡%? á .
iil Trazamos otro
que pase por
los extremos de ambos vectores
donde cortan
NÜI CIA
punto
: se
un
ivj Calculamos ri ;
ri=p
El CIR el CIA se encuentran en
puntos diferentes
y
I. 17.111711
"ü÷
Dos en contacto nota :
cuerpos
contacto
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
4. SISTEMA DE REFERENCIA EN ROTACIÓN
Fijo
Observador
{ Movimiento
NY
y
Ül" ÜIH = Vector
cualquiera que varía con t
Í
OXYZ
si = velocidad
angular de Oxyz respecto a
za
y ✓
tz
ls W del
giro principal
III. ×. .
-
III. "
% . .
W
W twz
giro principal
,
VELOCIDAD
X
→
Üabsduta = VA t
arrastre t Ürelativa
"
úxr "
r
↳ Üarrashr = SÍ x É (Velocidad que tendría P si estuviera anclado )
↳ Ü
relativa =
(¥ ) µ ,
( Velocidad de P
respecto a
Qyzl
↳
SÍÍA "
Freie secundario
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
ACELERACIÓN
Ü absoluta ÜA t
→
A
Ú t Ü Coriolis
=
relativa t arrastre
II. × Éi t.IE ×
LE:L Él
y
.
.
↳ Ümeativa = Ü ( Aceleración de P
respecto a
Oxyz )
yz
e.
÷: × ! t.ie?xl.uE..xr:t
↳ Ü arrastre = dx
Fox .
t
rixlrxr ) ( Aceleración de P si estuviera andado )
EN cine
Ücorioli = o
→
\ , sí o Üree = O
A n
B
ú=ü
wí
aú
¡
" aú
¡
fá=d=láxiItlüxiüxr /x=IÍ=I÷itwI
-
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
cuando los
ejes se cruzan 1
punto Aplicamos el movimiento respecto a punto
•
en → un .
TÚ Pol ¡Ñ
}
.
ÑTOIWT Ñz + secundaria
En el punto
•
E- I. + %
-
de
deducción
de
Ee =
daf-idf.tw#uI=E-iaIuTxuI
J del sistema
•
Si nos
pidieran y
á de un
punto
VPT = JA t Ñrot × FBIA
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
6. ROTACIÓN DE LA TIERRA
W
↳
M it Ir sradls
-
jú 7,292×10
µ
= cte =
=
,
24-3600
H N
←
.
tiro
Üp árdaliva
= t Üarraslne t Ücoriolis
Has
↳ ↳
áp cj 9,81mW Ü
centrífuga
= =
← i.
radial Horizontal
'
( Disminuye la
Rp 6,37×10 ( Desvía de
= m g
velocidad )
la dirección radial y
el sur
Ñam i Hacia
}
H N → y yo
.
\ Üco : Hacia la
derecha
.
1) latitud
áarr : Hacia el NORTE
H S
.
→ 740
{ Ücor : Hacia la izquierda
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
APUNTES MECÁNICA
CC ABRIL Y DC
MONDEJAR
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
HE
Y
ñ
¥7 de
iios
-
÷
f÷
tierra Jurel ñxfñxrt zñxñd
g. j
r - radio = -
-
-
:* ÷ ÷
.
E-
z
wsenlatfwcosln.lk Ayas -
a { ÷! -5¥
ñ. -
wsenlnalj wcoslalri
-
CASOGENERALJ
Vyj
-
Kit + Vzá
/ ¿ qq.gs/---zw/vzsenz-ivg.cosa)Ie2WVzcos7jt2wVzsen1k
ñ vi
y
Icon .
=
-
zñrxtta -
-
-
zw
c
( asi F- vj
@Cor - -
Ctt
UzÑM
J Vxi el Módulo de
modifican ligeramente 9
= a
HN -
Dólar -
-
-
2wvzsmdi-2wvxuostj-2wvxsm.lk
HS Oícor zwvzseutie zwvxseutk
Zwvxuostj
→ = -
Hee Hm
y
.
.
( se desvía a se desvela a
la derecha) la izquierda)
""
"
: :
÷
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
t3:÷÷ ¿ qué se
1
opone ?
momento .ae
para fuerza
Rotación
.ME?EdeM--rF---rmq.ja.aqnxr=rinx-x=Im@mienta de
IAAI =
rímel t a
Ianiifradm
-
En
general Iaa '
rima .
/
•
m,
m
a
positivo !
m
respecto los Ts
Reses )
siempre
a es
/
coordenados
(respecto planos f-
Calcular el momento de inercia
a los productos de inercia
con respecto a Y obtenemos la resistencia
A
que el s.r se opone a rotar en dicho eje.
}
* EE?
°
}
.
raenaaasaaam
Pueden
# fxzdm ser
Iejfrrdm
=
xrezzfdm
<O
fyzdm FF
frrdm
"
Iyz
=
I
yatzrfdm
'
el rdm
Ej : si un
cuerpo presenta simetría respecto a un
eje ; Iz Iejfdm
producto de inercia correspondiente será 0 .
¡EE
×
Ixuifxydm -
.
FIÍNEFÍÍ
0
.name,
simetría respecto
y
EÜ al
plano XY
Tensordeinercian
+
meitmíí.IE?iirEa------
µ )
×
E.
'
x
§
y
-
-
zx
#
Y Iy Izy la rotación z = z
-
se
y opone
-
z
Iyz Iz
en
cualquier eje
Z
m
ÍÉ
Ixz fxzdm ¡ dmtfxfzldm O
= -
.
=
M2
¥:* FIE
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
TEOREMA DE STEINER
Productos de inercia (Steiner )
Á A'
¥÷÷÷÷
#
÷!!
IAAI conocido
(pasa porq )
:*:*
B
A
: Zq
Ixy -
Iyx
'
41×414414 ) Ixzstzx
AA '
Eje BB paralelo a
Iyz -
.
Izy
'
AY my
Én
Izistn Hablas )
'
Iy
-
.
ME
,
Iz -
Iy .
Ejem ftp.ynmi.ie/ymi--tsmEI
•
zl
Z -
µ:#
Cilindro hueco → Momentos
y
Ixs Ixrcs -
IXCL productos de
inercia cumplen
Iys Iyc ,
-
Iycr igualdades de
Iza este hilo
T-z.cz -
Izcz
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
LEÍ! ① y ④ en el
plano Yz .
ÜÉIIII
zózl
^
① -
"
÷
÷:) II. mama.
② ④ s
a
k
µ
to M
X Iyldis.co/=Iylsemidisco1/tIylsemidisco 2)
NYTMZEM
Cada placa tiene una masa A-
¥ % (Mendi Ltglsemidiscol -
Izldiscol =
Izlsemrdesco 1) +
Izlsemidisco 2)
Ej
ZIylsemidiscol-11yfz.ph/rLz-zIzlsemiaiscot--4ylam1rr
% lmeemrl .LI/semidiscoIE
-
↳
Ty(semidG=1/yMr2 44Mt
'
Izo
' =
Iz'
↳
Pizza Hacemos Steiner:
Iz # . ENEE
-5J e.EE?:EaE:?eIII:1aiiIniiaa
los del problema .
IfeiscofElsemdesco4tIxlsemidiscorEje@D.posieionder
% "Ü
con respecto al
eje y ty.IM//dT)?6tN
(mami .
'
MD
I Ip -
YRMÍ
= -
.in/4l'--zFlEkEmaJPlALA1nttnZ
MKEIIMIIET
Xo
MET .tw
'
Ixi - -
Ixyiefxiyidm { md
"
Ix
-
-
o -
qµ¥
-
) Iy -
sytmd
Ixií .GE Olla
coordenada x es cero
µ
=
- y
MZQYQ
'
Xl y
Izy =
Iáy ' #
MLDlf.dk/--iE.EM--fzmd2Izx--Izfi #im--0
= Ot
919¥ D) ,
simetría
respecto
una de
tengo
Ixy
Iijtxoqyq
-
O si de iner
-
.
- =
el producto eje
eje , ese
respecto
M
inercia - 0 .
sera
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
PLACAY-Gy.to ,
%, -
DI
la distancia es
negativa ,
pero como está al cuadrado ,
tiene los mismos momentos de inercia
1
que
la
placa .
IÉQIÉO End -
_
'
Iíy =
I = O
Iy
④ =
Iyo # md
'
Iíz =
O
?
Iy Iy
①
I @ =
O
I ? = I Izq = O
IE =
IE IY.IE
|
A
'
+ ^
- r
F L
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
Momento de inercia del coro es
igual a la suma de momentos de
¿dtx ?
E① inercia de todos los discos
y
Calculamos V del coro
⇐ TEE '
Ix = [Ixldiscosl
§
Iydiscatmr
'
V.
fdv .
fodxrrdy .
Hastag .
d-
'
disco diferencial → dtxldiscottrdm dlftrdy =
ñtaizfoyrdy = a
f- d ?q
Iy_-fdIyldiscol-ftzrldM-fztrfMzdVf.r_yi_R.aft-srp.ryara--Rzy@p. d
yf-I /r4dy-=IEf!EsYas- nEIaufy'
£ -
departa =
idy :
=m Ia im
t
disco diferencial →
di ,
ldisoctytridm VER'd
Ix ( disco) =
ftmr '
Eau mzñridy
(Ray )
ft Ets ) NEE fíq # Ets ) Está .fm/EeaY=Iy.-Iz
=
f- rldmtyldm
E
①
#-)
Iii de las tablas -
It por
steiner
§
②
I de las tablas -
Steiner para IQ
¥
^
lz
^
- Steiner
③
÷: : ÷ :*
'
Steiner 2. Ix =
Ixitm D
ez
.
IAlaestá
↳
fq está
-
a una en
D=
) ( E) 4/1 E )
'
M
It mtátey
µ
y
z MEMEM
2. Iz (semicilindro ) (metmultsátér )
¢Izlsemtstzunfsáté ) =
mfsáté ) '
|
N de la
partícula
a-
Fzmi
SISTEMA DE Tim ?rimi -
ME Efsmirj
PAN"""
Rotación -
Ttótrixmiri
.ro/rFmtfrdm-mrE-frdmRi9iD0 fdfadm.at/rdm=tatlmrat--mvaJ
A-
fdm
són
{ Ftifvdm
traslación
-
-
.
MOVIMIEN-OUNEALYANGULARaonwoae.MN
lineal
•
'
momento
M T
Eirimütlrgtrélm:
en
①
% Temo
ÜÍ
.
Emú .GE?irimiI--ErgmitEE'mi--
•
E-
• d- ×
'
-
E- Eiri
①
ira Erími :
*
FÉ
y
%
:÷÷
.
±
y
EEMi-Erimi-EFMEO-rtcm.dz/ErImili0
-
fitdm →
ÍM .cat/ridm-- O
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
momang del sólido .
con
µ respecto al sist de .
ref .
OXYZ
Ítiritdm
' "
fligxrtdmtflrxvldm
÷
¡
=
- -
F- Ertr
,
ataviar
+
Fqxfrtdm ③
-
¡
± -
Jam
O
④ →
flrixrtdm fjrxliqeiitfdm =
cte
te
-
friki flrixvydm 11
HT
*t
RESUMEN →
① El momento lineal de un sólido lsist.de partículas )
a"fin : ;:{EII
es el de su cm
⑦ HóÁ !!
HT componente
= de rotación o de
spin
intrínseco )
↳ ( momento angular
Debido al giro del sólido respecto su
RTXI -
Momento angular orbital .
propio CM .
Debido al mar .
del sólido
OXYZ
(del CM del sólido ) respecto a
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
ffaa 1.4 DATOS
=
,
-
÷f÷ü
- - - - - - -
,
-
÷.
ittó
l
'
J
a) .
.
I
¡ r
- - -
i- - - - -
Ho =
Ha .
- Hua
cosej ,
f
" N semi -
Ho .
-
-
i. mi
i. =
ioxñ en J ,
=
íuxr =
wjxll
-
serví -
uoilifwlseuyk
Ío
cesvjdxwlsuieh-mwksuilj-mwlismlcoseittoi-ri.mu
.
-
-
rixuiu .
=
mll -
semi -
§ llseueieuosejp
=
Viniera =
-
wlsuiek
Ha =
llseueieuosejlxfwlsuiekl =
En
Ho Fue En = =
zmetusenyfosyitsenyj )
b) Dibujar Hu
n
.
→
µ :*:[¡ mmmmm EHH
ix. Ixzt IXE
myftmyj-mfkosylt-mf.com/4--zmicoRy
Método alternativo :
-
Calculamos los momentos de inercia
→ calculamos los momentos de inercia
↳
Ixy Ixyrt Ixyá
. MM ht Mxihi
=
2mi suyos y
jjj!} ) (8)
"" Y
II.
( rmltenycosy
"
-
=
wtzmimeoscei
-
+
rmisáyjl
-
Ixy Iy
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
LEYESDENEWTOND
escipión
del cambio de los momentos lineal
y angular de un cuerpo .
→
Si FNETA es la fuerza neta sobre un cuerpo y NTNETO el momento _
-
}
FNETA dlm
-
=
= f
dt
de Newton
"
ley
Ñora
qq.iq
→ si Iytto no varían en el tiempo
→
Ja LEY DE NEWTON
ÁB = -
①
{ Fij f -
.
-
no
Fji
hay
3ra
auioinleracción
ley de N
① = O
-
Mineros
⑨
a :* . .
Iii: ÷ **
Fiji FF f.iq/E-rjtxFij-- O
-
2. son reot
⑤ =
o paralelos .
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
T.in?EDrEEEoeEEaIftuousoO
Frascati
lrotaalttóttqergxt
-
.
mñn
} -
E. Eminem
[MI dÍa Ñqtrxf }-
Aito -
.
fsi Ñoexf
IEEE
itoittoifiuoert
-
Año -
.
O
de
impulso
momentos lineal intervalo
"
Me indica la variación de los
y angular
"
en un
de tiempo .
¡
di =
f.Éxt dt-rtz-4-fr.at
si Irte →
Ir [
=
→
No
hay Fext (conservación del momento lineal , ALTO )
•
Empleanguiar MI =
47 Ho, -
Hoí
fttoextdt
Conservación del →
A- de →
AHIO
momento
angular
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
rotura )
C-asopart.y-geeapara-2D.lvácido para cualquier
÷!!:÷÷±:* .
÷i÷÷÷÷
F- -
Tqtr '
E- KIT
'
÷: :*:* .. .
⑦
ttq-fl r i x mrl
ftrxlñxiitfdm
d m-ffrxl v j t rtfdm. f i # xTqtfl
IqÑ
r rxr.tdm--
fñqzr uifr ¥0
" "
=
dm = dm -
F ñxwir
-
eulryrvi
Ir Iqñ -
IMI -
-
.
-
ITXJ
MEDIDOENGXI Y I H TE
•
fli
'
1dm HT-
.
=
Iqñ
→
⑤
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
• RESPECTO A 0 (PUNTO FIJO )
ñxrq .
wvixrgn-wr.ie
-
Momento angular µ
¥7 HT trgxt =
Iqñemwrgrk
=
utftgtmrg ) IÓTJ
=
st
-
Momento de fuerza
④ dafto
= =
Io DE IOIJ
=
Iqñ -
AÁQ =
Iq AÑ
.
=
ZÑQAT
ROTACIÓN
EN ZD
pto → Áo IOÑ-
-
- Ño IÍX = - AÁÓIOAÑ =
ZMOAT
fijo
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
Rotor
velocidad de rotación
a) Motor de cola
parado .
→ la hélice cambia su
Respecto de
"
No 2W o la cabina
"
-
→
no en .
Ñ cabina →
Wi ñq , Attq →
Alta Igf Ta
-
- -
,
i
Ñháice ¡
=
Ño tw •
ttgfttqfkabinaltttqqlnéticelt IEÑ # +
Ihéiwhéhf .
Ñ Ño + Ñcif
hétioef =
Hélice = 4 barras
1 barra °
_
Tablas : Ian Ibarra) =
fzmb
'
b-
-
Io ( banal °
Icmlbarral t.MY?-fEty1fmb2--fmb
÷
[ hélice = 4 Io / banal =
f- mb ]
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
t qf.IQ/cabinritzmbfzwot
altTtqqlneticeltIeWc.ftI ei whehf--IWo.f
•
Wc , f) vi
despejar
AÁE Étwaftztmbllrw .
+
wa , vi -
fuzmbiw ] .
vi. o
w
b) Hélice cambia la velocidad de rotación
¿ Frotac
Wo Lwo Respecto a la cabina" ? Tuqf
"
→
O
para que
= =
Attq Zttqext =
At
→
me en
j y
me
de momento sólo en mi
Froior =
¥1 +
fy ftp.z#
- no me interesa
Fry = -
li ya que no
produce efecto
determinante)
(comprobarlo con el
;
-
Ihécicwo = -
LFYAT
•
Attq tta f-
.
Tai hekkwo-w.tk
-¥E
,
fy ¥É
-
. -
FROTOR
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
aa.io?:: I: I:i : :s:i
lptofijot
aiiá ?
.
Ófparle del
reposo )
=
xrixlzi xtzj -
µ÷÷ ]
,
= -
ajiaco xrixfhzit
xtqjfsólo componente
-
.
-
vertical )
.
los
cuidado
con
CASOS Elegimos B
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(E) implica que
II ) →
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Destruirme
CC ABRIL Y DC MONDEJAR
CC ABRIL Y DC MONDEJAR