P1 Dinamica

DIVISIÓN
DE
INGENIERÍA
MECATRÓNICA
DE
PRÁCTICAS
Dinámica
FECHA:
01/09/2022
ELABORO REVISO
ING. JUAN CARLOS HERNÁNDEZ SUÁREZ

NOMBRE Y FIRMA DEL DOCENTE ING. MARTHA ANGELICA GARCÍA OLIVO
PRESIDENTE DE ACADEMIA DE CIENCIAS DE
LA INGENIERÍA
AUTORIZO Vo Bo
ING. ADRIANA IVEET DEL OLMO

SALDAÑA DESARROLLO ACADÉMICO
JEFATURA DE DIVISIÓN DE MECATRÓNICA
MANUAL DE PRÁCTICAS DE
TALLERES Y LABORATORIOS
FO-205P11200-07
DIVISIÓN: INGENIERIA MECATRÓNICA
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: DINAMICA
NO. DE PRÁCTICA: #1
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: SISTEMA MASA RESORTE
GRUPO: EQUIPO:
ALUMNOS:
FECHA: (DD)_____/(MM)______/(AAAA)_____
Practica No. 1
2/6
OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
Modelar a través de la Representación de variables de estado, el comportamiento de

un sistema Mecánico Masa-Resorte para comprender la dinámica del sistema ante una
perturbación inicial.
 Obtener la Ecuación Diferencial Gráfica.
 Obtener el diagrama a bloques.
 Obtener la función de transferencia.
 Obtener la representación de variables de estado.
 Simular en Matlab, Simulink
MARCO TEÓRICO
Para cualquier sistema mecánico se puede desarrollar un modelo matemático

aplicando al sistema las leyes de Newton. En dicho modelo matemático de sistemas
mecánicos pueden necesitarse tres tipos de elementos básicos.
Elementos de Inercia: Por elementos de inercia se entienden las masas y los

momentos de inercia. La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que contiene,
es la propiedad de un cuerpo que da su inercia, esto es la resistencia a arrancar y
parar.
Elementos de Resorte: Un resorte lineal es un elemento mecánico que puede ser

deformado por una fuerza externa tal que la deformación sea directamente
proporcional a la fuerza o par que se le aplique. Es un elemento que puede almacenar
energía potencial para posteriormente liberarla. La constante de rigidez k indica la
suavidad o dureza de un resorte. El reciproco de la constante del resorte k se
denomina Capacitancia mecánica e indica la suavidad del resorte.
Fuerza en un resorte. (Ley de Hooke)
2da Ley de Newton

“La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa
sobre él, e inversamente proporcional a su masa.” La dirección de la aceleración es la
misma de la fuerza aplicada.
MATERIAL O HERRAMIENTA A UTILIZAR
Practica No. 1
3/6
 Equipo de cómputo con software Matlab-Simulink
PROCEDIMIENTO
Desarrollo:
“Sistema Masa-Resorte”
Obtener el Modelo
U(t) x(t)
MODELO
1.- De acuerdo a la Ley de Newton y la fuerza en el resorte (Ley de Hooke), obtener la

ecuación gráfica.
2.- De acuerdo con la ecuación gráfica dibujar el Diagrama a Bloques.
3.- Pasar a variables de estado, determinando como estado a la posición y la
velocidad, determinar a la posición como salida del sistema.
4.- Obtener la Matriz característica para su posterior simulación en Matlab.
5.- Usando el software Simulink de Matlab, construir el diagrama a bloques con el
menú que nos ofrece el programa, colocando en la entrada una señal escalón.
6.- Una vez determinada la matriz característica, arrastrar del menú de Simulink el
bloque “Space State”, dar doble clic sobre él y asignar los valores de la matriz.
7.- De la señal Escalón conectarla a la entrada del bloque “Space State” y colocar a la
salida un osciloscopio para checar su comportamiento.
8.- Compara en el osciloscopio la señal del diagrama a bloques y de la “Space State,
así como la entrada u(t) con la salida de ambas.
9.- Asignar valores enteros a K con las condiciones siguientes:
1.- k>m
2.-k<m
3.- k=0
10.- Dibuja la salida x(t) como se te indica y anota tus conclusiones.
Caso 1 Caso 2
Practica No. 1
4/6
Caso 3
Cuestionario.
1.- ¿Qué sucede cuando k>m?
2.- ¿Aumenta o disminuye la amplitud de la onda cuando k<m?
3.- ¿El comportamiento dinámico del sistema será el mismo cuando se aplica La
representación de variables de estado y el diagrama a bloques?
4.- Menciona algún ejemplo donde mediante la idealización de un sistema se aplique el
masa-resorte
CONCLUSIONES
Elabore un resumen que muestre las conclusiones a las que haya llegado después de realizar todas las
actividades de esta práctica.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Practica No. 1
5/6
BIBLIOGRAFÍA
Practica No. 1
6/6

P1 Dinamica

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

P1 Dinamica

Cargado por

Información del documento

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

P1 Dinamica

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

DIVISIÓN

ING. JUAN CARLOS HERNÁNDEZ SUÁREZ

ING. ADRIANA IVEET DEL OLMO

DIVISIÓN: INGENIERIA MECATRÓNICA

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: DINAMICA

NOMBRE DE LA PRÁCTICA: SISTEMA MASA RESORTE

Modelar a través de la Representación de variables de estado, el comportamiento de

Para cualquier sistema mecánico se puede desarrollar un modelo matemático

Elementos de Inercia: Por elementos de inercia se entienden las masas y los

Elementos de Resorte: Un resorte lineal es un elemento mecánico que puede ser

2da Ley de Newton

MATERIAL O HERRAMIENTA A UTILIZAR

1.- De acuerdo a la Ley de Newton y la fuerza en el resorte (Ley de Hooke), obtener la

También podría gustarte