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EVALUACIÓN DE RECUPERACIÓN APOYO DE FÍSICA APLICADA EL DISEÑO 100%

Diemel Hernández Unzueta EVALUACIÓN DE RECUPERACIÓN APOYO DE FÍSICA APLICADA EL DISEÑO HORARIO Y FECHA:

https://www.caja-pdf.es/2013/11/26/evaluaci-n-de-recuperaci-n-apoyo-de-f-sica-aplicada-el-dise-o/

26/11/2013 www.caja-pdf.es

Lectura Obligatoria 5 (DIN) 99%

“Maquinas Simples”     Rueda La rueda es un operador formado por un cuerpo redondo que gira respecto de un punto  fijo denominado eje de giro. Normalmente la rueda siempre tiene que ir acompañada de un eje  cilíndrico (que guía su movimiento giratorio) y de un soporte (que mantiene al eje en su  posición). Aunque en la naturaleza también existen cuerpos redondeados (troncos de árbol,  cantos rodados, huevos...), ninguno de ellos cumple la función de la rueda en las máquinas, por  tanto se puede considerar que esta es una máquina totalmente artificial.  La parte operativa de la rueda es la periferia del disco, que se recubre con materiales o  terminaciones de diversos tipos con el fin de adaptarla a la utilidad correspondiente. Algunas de  las ruedas más empleadas son:  ‐ Rueda dentada, Rueda de transporte, Polea, Turbinas (rueda de palas).    Mecanismo de biela – manivela: Una manivela es una palanca que nos permite hacer girar  manualmente un dispositivo mecánico. Si le acoplamos una barra que pueda girar libremente en  sus dos extremos: la biela, obtenemos un mecanismo biela‐manivela. Este mecanismo permite  transformar el movimiento circular de la manivela en movimiento rectilíneo alternativo (la biela).  También funciona a la inversa: aplicando un movimiento rectilíneo alternativo a la biela podemos  conseguir que la manivela gire.    Cuña: La cuña es un prisma de base triangular, hecho de materia resistente que sirve para  introducirse en el interior de los cuerpos y cortarlos.  Es un instrumento muy generalizado:  cuchillos, navajas, hojas, tijeras se basan en la cuña. La ventaja mecánica (definida como la razón  entre la fuerza resistente y la fuerza aplicada) que aporta una cuña es directamente proporcional  a la longitud de la pendiente e inversamente proporcional a su ancho.    Palanca: Básicamente está constituida por una barra rígida, un punto de apoyo (se le puede  llamar “fulcro”) y dos fuerzas (mínimo) presentes: una fuerza (o resistencia) a la que hay que  vencer (normalmente es un peso a sostener o a levantar o a mover en general) y la fuerza (o  potencia) que se aplica para realizar la acción que se menciona. La distancia que hay entre el  punto de apoyo y el lugar donde está aplicada cada fuerza, en la barra rígida, se denomina brazo.  Así, a cada fuerza le corresponde un cierto brazo. Como en casi todos los casos de máquinas  simples, con la palanca se trata de vencer una resistencia, situada en un extremo de la barra,  aplicando una fuerza de valor más pequeño que se denomina potencia, en el otro extremo de la  barra. En una palanca podemos distinguir entonces los siguientes elementos:  ‐ El punto de apoyo o fulcro.  ‐ Potencia: la fuerza que se ha de aplicar.  ‐ Resistencia: el peso que se ha de mover.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2      Tipos de palancas:                        Ley de las palancas:  Desde el punto de vista matemático hay una ley muy importante, que antiguamente era  conocida como la “ley de oro”, nos referimos a la Ley de las Palancas:    El producto de la potencia por su brazo (F2 • b2) es igual al producto de la resistencia por el  brazo suyo (F1 • b1)  lo cual se escribe así:  F1 • b1 = F2 • b2  lo que significa que:  Trabajo motor = Trabajo resistente     Llamando F1 a la fuerza a vencer y F2 a la fuerza a aplicar y recordando que b1 es la distancia  entre el fulcro y la fuerza a vencer y b2 la distancia entre el fulcro y el lugar donde se ha de  aplicar la fuerza F2. En este caso se está considerando que las fuerzas son perpendiculares a los  brazos.    Plano inclinado: El plano inclinado es una superficie plana que forma con otra un ángulo muy  agudo (mucho menor de 90º). En la naturaleza aparece en forma de rampa, pero el ser humano  lo ha adaptado a sus necesidades haciéndolo móvil, como en el caso del hacha o del cuchillo.  Los cuerpos en caída por un plano inclinado sin rozamiento están sometidos a la  atracción de la  Tierra y experimentan un movimiento uniformemente acelerado. Esta aceleración aumenta con  la inclinación del plano. Su valor máximo es igual a la aceleración de la gravedad g = 9’8 m/s2   (Inclinación de 90º)    Polea: Son ruedas que tienen el perímetro exterior diseñado especialmente para facilitar el  contacto con cuerdas o correas. La polea es una máquina simple que nos puede ayudar a subir  pesos  ahorrando esfuerzo. Dependiendo del tipo de la misma: Simple fija, Simple móvil o  compuesta.    Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández     Tuerca husillo (tornillo sin fin): Es un mecanismo que convierte el movimiento de rotación en  movimiento lineal, y un par de torsión (fuerza de rotación) a una fuerza lineal. Es una de las seis  máquinas simples clásicos. La forma más común consiste en un eje cilíndrico como una rosca. El  husillo pasa a través de la tuerca que rosca en el husillo. Cuando el husillo gira avanza en una  proporción del paso de la rosca por vuelta de husillo.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández 

https://www.caja-pdf.es/2013/10/28/lectura-obligatoria-5-din/

28/10/2013 www.caja-pdf.es

Lectura Obligatoria 3 (RES) 99%

“Fuerzas Aplicadas”     Tensión: En física e ingeniería, se denomina tensión mecánica a la fuerza por unidad de área en el  entorno de un punto material sobre una superficie real o imaginaria de un medio continuo. La  definición anterior se aplica tanto a fuerzas localizadas como fuerzas distribuidas, uniformemente o  no, que actúan sobre una superficie. La tensión mecánica se expresa en unidades de presión, es  decir, fuerza dividida entre área. En el Sistema Internacional, la unidad de la tensión mecánica es el  pascal (1 Pa = 1 N/m²). No obstante, en ingeniería también es usual expresar otras unidades como  kg/cm² o kg/mm², donde «kg» se refiere a kilopondio o kilogramo‐fuerza, no a la unidad de masa  kilogramo.    Compresión: En un prisma mecánico el esfuerzo de compresión puede ser simplemente la fuerza  resultante que actúa sobre una determinada sección transversal al eje baricéntrico de dicho prisma,  lo que tiene el efecto de acortar la pieza en la dirección de eje baricéntrico. Las piezas prismáticas  sometidas a un esfuerzo de compresión considerable son susceptibles de experimentar pandeo  flexional, por lo que su correcto dimensionado requiere examinar dicho tipo de no linealidad  geométrica.    Corte: La tensión cortante o tensión de corte es aquella que, fijado un plano, actúa tangente al  mismo. Se suele representar con la letra griega tau. En piezas prismáticas, las tensiones cortantes  aparecen en caso de aplicación de un esfuerzo cortante o bien de un momento torsor.  En piezas alargadas, como vigas y pilares, el plano de referencia suele ser un paralelo a la sección  transversal (i.e., uno perpendicular al eje longitudinal). A diferencia del esfuerzo normal, es más  difícil de apreciar en las vigas ya que su efecto es menos evidente.    Torsión: En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre  el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en  general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible  encontrarla en situaciones diversas.  La torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de  estar contenida en el plano formado inicialmente por las dos curvas. En lugar de eso una curva  paralela al eje se retuerce alrededor de él.  El estudio general de la torsión es complicado porque bajo ese tipo de solicitación la sección  transversal de una pieza en general se caracteriza por dos fenómenos:  1.‐ Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2     ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2.‐ Cu uando las ten nsiones anteriiores no están n distribuidass adecuadamente, cosa qu ue sucede siempre a  meno os que la seccción tenga sim metría circular, aparecen aalabeos seccio onales que haacen que las  secciones transversales deform madas no sean n planas.  os: Se denomina ensayo de e materiales aa toda pruebaa cuyo fin es determinar laas  Ensayyos mecánico propiedades mecáánicas de un m material. Los ensayos de m materiales pu ueden ser de d dos tipos, enssayos  os últimos pe rmiten realizaar la inspección sin perjud dicar el  destrructivos y enssayos no destructivos. Esto poste erior empleo del producto o, por lo que p permiten insppeccionar la totalidad de laa producción si  fueraa necesario.   ‐ Entrre los ensayos no destructtivos más com munes se encuuentran los siiguientes:  Ensayyo de durezass (en algunos casos no se cconsidera com mo ensayo no o destructivo,, especialmen nte  cuand do puede com mprometer laa resistencia d de la pieza a ccargas estáticcas o a fatiga))  Inspe ección visual, microscopía y análisis de aacabado supeerficial  Ensayyos por líquid dos penetranttes  Inspe ección por partículas magn néticas  Ensayyos radiológiccos  Ensayyo por ultraso onidos  Ensayyos por corrie entes inducidas  Ensayyos de fugas: detección accústica, detectores específficos de gasess, cromatógraafos, detecció ón de  flujo, espectromettría de masass, manómetro os, ensayos dee burbujas, etc.  ‐ Entrre los ensayos destructivos más comun nes se encuenntran los siguiientes:  ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐  Ensayyo de tracción  Ensayyo de compre esión  Ensayyo de cizallam miento  Ensayyo de flexión  Ensayyo de torsión  Ensayyo de resilien ncia  Ensayyo de fatiga d de materiales  Ensayyo de fluenciaa en caliente (creep)  Ensayyo de plegado o libre  Otross ensayos parra aplicacione es específicas son:  Ensayyo de plegado o  Ensayyo de embutiición  Ensayyo de abocardado  Prueba hidrostáticca (con presio ones mayoress a las de servvicio).  ón alternativaa de alambres  Flexió   de Hooke: En física, la ley d de elasticidad d de Hooke o  ley de Hookee, originalmen nte formuladaa para  Ley d casoss del estiramiento longitud dinal, establece que el alarrgamiento un nitario que exxperimenta un n  mate erial elástico e es directamen nte proporcio onal a la fuerzza aplicada F:     Lectura OBLLIGATORIA para ell apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiem mbre de 2013. Proff. D.I. Diemel Hernández       do \delta el alargamiento, L la longitud original, E: m módulo de You ung, A la seccción transverssal de  Siend la pie eza estirada. LLa ley se aplicca a materiale es elásticos h asta un límitee denominado límite elásttico.    Diagrrama de esfue erzo: El diagrama es la currva resultantee graficada co on los valoress del esfuerzo o y la  corre espondiente d deformación unitaria en ell espécimen ccalculado a paartir de los daatos de un en nsayo  de te ensión o de co ompresión.    Lectura OBLLIGATORIA para ell apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiem mbre de 2013. Proff. D.I. Diemel Hernández 

https://www.caja-pdf.es/2013/10/14/lectura-obligatoria-3-res/

14/10/2013 www.caja-pdf.es

apoyo estática 97%

Diemel Hernández Unzueta"

https://www.caja-pdf.es/2013/09/23/apoyo-est-tica/

23/09/2013 www.caja-pdf.es

apoyo dinámica 96%

Diemel Hernández Unzueta"

https://www.caja-pdf.es/2013/09/23/apoyo-din-mica/

23/09/2013 www.caja-pdf.es

prog estructuras 2014 96%

Diemel Hernández Unzueta"

https://www.caja-pdf.es/2014/01/15/prog-estructuras-2014/

15/01/2014 www.caja-pdf.es

apoyo resistencia 96%

Diemel Hernández Unzueta"

https://www.caja-pdf.es/2013/09/24/apoyo-resistencia/

24/09/2013 www.caja-pdf.es

Lectura Obligatoria 2(RES) 95%

“Conceptos bá sicos de los materiales”  Clasificación: Los Materiales pueden ser:  Gases; Líquidos y Sólidos   Ejemplo: Agua: Vapor (gas), Agua (líquida), Hielo (sólido)  Los materiales sólidos (siendo éstos los más importantes en DI) cuentan con dos características  generales:  1.‐ Son rígidos (resistentes al corte)  2.‐ Arreglo de átomos cerrado: Pueden ser cristalinos o no.  Los materiales sólidos pueden clasificarse en:  ‐ ‐ ‐ ‐  Metales  Cerámicas  Polímeros (plásticos)  Otros    Propiedades: La realidad es que las propiedades de los materiales son respuestas a factores o elementos  existentes en el medio ambiente. Estos factores o elementos se pueden clasificar de acuerdo a la  siguiente lista, donde también se muestra las respuestas a ellos y como se les ha denominado.  1. A fuerzas externas: Propiedades Mecánicas  2. A potenciales eléctricos: Propiedades Eléctricas  3. A líquidos, humedad, etcétera: Propiedades Químicas  4. A la acción de la temperatura: Propiedades Térmicas  “Conocer las propiedades de los materiales nos permite seleccionar los más adecuados para los diseños  y resolver sus problemas”  Pero al seleccionar materiales, además de sus propiedades (tales como: dureza, flexibilidad, resistencia al  calor etcétera) también se deberán de considerar los siguientes elementos:  1. Las posibilidades de procesamiento o fabricación, tales como maquinaria disponible, facilidades,  etcétera  2. Disponibilidad; 3. Precio; 4. Impacto al medio ambiente.      Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2     PROPIEDADES MECÁNICAS:  Dureza.‐ Es la resistencia de un cuerpo a ser penetrado por otro. (Lo opuesto es “Blando”.)  Tenacidad.‐ Resistencia que opone un cuerpo a romperse por impacto. (Lo opuesto es “Frágil”.)  Elasticidad.‐ Propiedad de un material por virtud de la cual las deformaciones causadas por los esfuerzos  desaparecen al removérselos.  Plasticidad.‐ Es aquella propiedad que permite al material sobrellevar deformación permanente sin que  sobrevenga la ruptura.  Maleabilidad.‐ Es la propiedad que presentan los cuerpos a ser laminados sin romperse.  Ductilidad.‐ Es la propiedad que presentan los cuerpos a ser estirados sin romperse para fabricar alambres o  hilos.   PROPIEDADES ELÉCTRICAS:  Aislantes.‐ La propiedad de los cuerpos para no dejar pasar la corriente eléctrica a través de ellos (No al paso  de la electricidad).  Conductores.‐ la propiedad de los cuerpos para dejar pasar el flujo de la corriente eléctrica (Si al paso de la  electricidad).  Semiconductores.‐ Es la propiedad de los cuerpos para tener ambas características (De aislante y conductor).   PROPIEDADES ÓPTICAS:  Opacos.‐ Propiedad de los cuerpos para no dejar pasar la luz (Sin brillo). No se puede ver a través de él.  Translúcidos.‐ Propiedad de los cuerpos para dejar pasar la luz pero que no deja ver a través de él o lo hace  de una manera confusa.  Transparentes.‐ Propiedad de los cuerpos para dejar pasar la luz y a través del cual puedan verse los objetos  con claridad.   PROPIEDADES QUÍMICAS:  Oxidación/Corrosión.‐ Efecto de oxidarse / Efecto de destrucción paulatina de los cuerpos metálicos por  agentes externos (óxidos, ácidos, etc.)   PROPIEDADES TÉRMICAS:  Expansión.‐ Deformación por efecto del calor. (Dilatación)  Contracción: Deformación por efecto del frío.   Capacidad térmica.‐ Propiedad para soportar el calor. (alto índice de fusión)  Conductividad térmica.‐ Propiedad para transmitir‐absorber el calor. (Difusores de calor)  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández   

https://www.caja-pdf.es/2013/10/05/lectura-obligatoria-2-res/

05/10/2013 www.caja-pdf.es

Lectura Obligatoria 4 (ES) 95%

Para calcular el ce       Lectura OBLLIGATORIA para ell apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiem mbre de 2013. Proff. D.I. Diemel Hernández  2     Centro de gravedad (c.d.g.) es un concepto muy importante cuando se diseñan estructuras y  máquinas ya que de su situación dependerá que éstas sean estables y no pierdan su posición de  trabajo. En él suponemos concentrada toda la masa del objeto, pero sólo de forma virtual, ya que la  masa de un objeto se encuentra repartida por todo él.    Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández   

https://www.caja-pdf.es/2013/10/27/lectura-obligatoria-4-es/

27/10/2013 www.caja-pdf.es

apoyo dinámica 14 i 94%

Diemel Hernández Unzueta"

https://www.caja-pdf.es/2014/01/13/apoyo-din-mica-14-i-1/

13/01/2014 www.caja-pdf.es

apoyo dinámica 14 i 94%

Diemel Hernández Unzueta"

https://www.caja-pdf.es/2014/01/13/apoyo-din-mica-14-i/

13/01/2014 www.caja-pdf.es

Lectura Obligatoria 5 (RES) 93%

“Facto ores dee Disen ñ o”     Facto or de seguridaad: Al factor d de diseño “N”” también se  le llama “Facctor de Seguriidad”. A veces en  otrass áreas de la industria se le e denomina “Margen de Seeguridad”. Esste factor de sseguridad esttá  influe enciado de accuerdo a las ccargas soportadas por los eelementos o estructuras aa diseñar.  No ess lo mismo la consideració ón en el diseño cuando unaa carga estátiica, repetitivaa o de impactto es  aplicaada. Las cargaas de impacto o o de choque e, o cuando laas cargas son n aplicadas dee manera repeetitiva  fatigaan de sobrem manera a los m materiales, po or eso, las connsideracioness en los cálculos deberán ttomar  en cu uenta el uso d de un número o como factorr de seguridadd dependientte del tipo dee carga que seea  aplicaada.    Facto or material ad decuado: Al elegir un mate erial debemoss tener en cuenta no solo la apariencia del  mate erial, sino tam mbién las características inttrínsecas del  mismo, y com mo éste va a eestar expuestto a  cargaas y esfuerzoss mismos del desempeño d del objeto enn su uso diario o: “un buen d diseño no es eel que  se ve e bien formalm mente, es el q que no se rom mpe cuando eel usuario lo u usa de manerra direferentee”.    Clasifficación de caargas:   1) Caargas Estáticass: Son aquellaas que se apliican gradualm mente y por laa cual se alcanza el equilib brio en  un tie empo relativaamente corto o. Estas cargass pueden ser  permanentes, es decir qu ue permaneceen en  su luggar de acción n por un perío odo de tiempo o largo, (tambbién se les llaama carga mu uerta), o bien  pued den ser de apllicación en un n período de ccorto tiempoo.  2) Caargas Repetitivas o Reiteradas: Son aquellas que se aaplican y desaaparecen mucchas miles dee  vecess.  3) Caargas de Impaacto o de Choque: Son aqu uellas que se aaplican rápidaamente (Llam mada también n Carga  de en nergía). A con nsecuencia de e una carga de e impacto, see producen vibraciones y eel equilibrio n no  qued da restablecid do hasta que la vibración se e elimina, genneralmente p por el amortigguamiento dee las  fuerzzas.  Deformaciones po or esfuerzos:   Es la relació ón entre el caambio de longgitud en la dirrección de la fuerza  ongitud origin nal (Lo).   A lo os cambios en las dimensi ones de un cuerpo some do a un esfuerzo.  y la lo La relación matem mática está daada por la ecu uación llamadda Deformación unitaria a través del sím mbolo  minúscula). Donde la defo rmación total está dada por la diferenccia  (que es la letra griiega Epsilon m e longitud origginal (Lo) y lo ongitud final (Lf) del elemeento a consideerar, y está dada por la sigguiente  entre ecuación e iden ficada por el s fi símbolo  (qu ue es la letra m minúscula delta del alfabeeto griego)        Lectura OBLLIGATORIA para ell apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiem mbre de 2013. Proff. D.I. Diemel Hernández  2    De laa ecuación de deformación n unitaria tene emos la sigui ente relación n:  En la práctica, es ccomún conve ertir la deform mación en porrcentaje de accuerdo a la siiguiente ecuaación:         % de deformacción = Deform mación ( E ) xx 100%    Módulo de Young: Es designado por el símb bolo E (del alf abeto griego la letra Epsilo on mayúsculaa), este  estra para loss materiales laa relación enttre los cambios de longitud que   indicador nos mue on sometidos a la acción dee esfuerzos ya sean de ten nsión o compresión.  experimentan estos cuando so Lectura OBLLIGATORIA para ell apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiem mbre de 2013. Proff. D.I. Diemel Hernández   

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apoyo resistencia 14 i 92%

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Lectura Obligatoria 6 (DIN) 91%

“Trabajo, Energı́a y Potencia.”     Trabajo: Cuando tratamos de arrastrar un carro con una cuerda y no pasa nada, estamos  ejerciendo una fuerza y, sin embargo, el carro no ha realizado desplazamiento alguno. Por otra  parte, si incrementamos en forma continua esta fuerza, llegará un momento en el que el carro se  desplazará. En este caso, hemos obtenido algo por nuestro esfuerzo, y se denomina: TRABAJO.   Para que exista trabajo han de cumplirse 3 requisitos:  ‐ Debe haber una fuerza aplicada  ‐ La fuerza debe actuar a través de cierta distancia llamada: DESPLAZAMIENTO  ‐ La fuerza debe tener una componente a lo largo de su desplazamiento.  Trabajo es una cantidad escalar igual al producto de las magnitudes del desplazamiento y de la  componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento y su unidad son los Joules (julios).    Trabajo resultante: Cuando consideramos el trabajo de varias fuerzas que actúan sobre un  mismo objeto es útil distinguir entre trabajo positivo y trabajo negativo. Por convención diremos  que, el trabajo de una fuerza concreta es positivo si la componente de la fuerza de halla en la  misma dirección de desplazamiento, ahora bien el trabajo negativo lo realiza una componente de  fuerza que se opone al desplazamiento real.   Si varias fuerzas actúan sobre un cuerpo en movimiento, el TRABAJO RESULTANTE es la suma  algebraica de los trabajos de las fuerzas individuales.     Energía: Se define como aquella capacidad que posee un cuerpo (una masa) para  realizar trabajo  luego de ser sometido a una fuerza; es decir, el trabajo no se puede realizar sin energía. Esta  capacidad (la energía) puede estar dada por la posición de un cuerpo o por la velocidad del  mismo; es por esto que podemos distinguir dos tipos de energía.    Energía Potencial: Todo cuerpo que se ubicado a cierta altura del suelo posee energía potencial.  Esta afirmación se comprueba cuando un objeto cae al suelo, siendo capaz de mover o deformar  objetos que se encuentren a su paso. El movimiento o deformación será tanto mayor cuanto  mayor sea la altura desde la cual cae el objeto. Otra forma de energía potencial es la que está  almacenada en los alimentos, bajo la forma de energía química. Cuando estos alimentos son  procesados por nuestro organismo, liberan la energía que tenían almacenada.  Para una misma altura, la energía del cuerpo dependerá de su masa. Aplicando una fuerza, esta  energía puede ser transferida de un cuerpo a otro y aparecer como energía cinética o de  deformación. Sin embargo, mientras el cuerpo no descienda, la energía no se manifiesta: es  energía potencial. Todos los cuerpos tienen energía potencial que será tanto mayor cuanto  mayor sea su altura. Como la existencia de esta energía potencial se debe a la gravitación (fuerza  de gravedad), su nombre más completo es energía potencial gravitatoria.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2      Energía Cinética: Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía cinética ya que al chocar  contra otro puede moverlo y, por lo tanto, producir un trabajo. Para que un cuerpo adquiera  energía cinética o de movimiento; es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle  una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo que esté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad  del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también mayor.    Ley de la conservación de la energía: No existe ni puede existir nada capaz de generar energía, no  existe ni puede existir nada capaz de hacer desaparecer la energía y por último si se observa que  la cantidad de energía varía, siempre será posible atribuir dicha variación a un intercambio de  energía con algún otro cuerpo o con el medio circundante.  La energía es la capacidad de los cuerpos o sistemas de cuerpos para efectuar un trabajo. Todo  sistema que pasa de un estado a otro produce fenómenos físicos o químicos que no son más que  manifestaciones de alguna transformación de la energía, pues esta puede presentarse en  diferentes formas: cinética, potencial, eléctrica, mecánica, química.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández   

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Prog Animación Dig 14P 90%

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Lectura Obligatoria 3(DIN) 89%

“Movimiento de un cuerpo”    Rapidez y Velocidad: RAPIDEZ: Un objeto en movimiento recorre una cierta distancia en un  tiempo determinado. Un auto, por ejemplo, recorre un cierto número de kilómetros en una hora.  La rapidez es una medida de que tan aprisa se mueve un objeto. Es la razón de cambio a la que  se recorre la distancia. Recuerda que la expresión razón de cambio indica que estamos  dividiendo alguna cantidad entre el tiempo. La rapidez se mide siempre en términos de una  unidad de distancia divida entre una unidad de tiempo. La rapidez se define como la distancia  recorrida por unidad de tiempo. Aquí la palabra "por" significa "dividido entre".  VELOCIDAD: La velocidad media de un objeto se define como la distancia recorrida por un objeto  dividido por el tiempo transcurrido. La velocidad es una cantidad vectorial y la velocidad media  se puede definir como el desplazamiento dividido por el tiempo.    La propia definición implica que la unidad de velocidad debe ser metros/segundo o en general  cualquier distancia dividido por cualquier tiempo. En el lenguaje cotidiano empleamos las  palabras rapidez y velocidad de manera indistinta. En física hacemos una distinción entre ellas.  De manera muy sencilla, la diferencia es que la velocidad es una rapidez en una dirección  determinada. Cuando decimos que un auto viaja a 60 km/hora estamos indicando su rapidez.  Pero si decimos que un auto se desplaza a 60 km/h hacia el norte estamos especificando su  velocidad. La rapidez describe qué tan aprisa se desplaza un objeto; la velocidad nos dice que tan  aprisa lo hace y en su dirección.    Aceleración: El concepto aceleración, no tiene que ver con ir moviéndose rápido.  Es un concepto  que en muchas ocasiones ha sido mal utilizado en la vida real, sin embargo, su significado en  física es muy diferente.  Es muy común escuchar que se utiliza este concepto para indicar que un  objeto se mueve a gran velocidad lo cual es incorrecto.  El concepto aceleración se refiere al  cambio en la velocidad de un objeto. Siempre que un objeto cambia su velocidad, en términos de  su magnitud o dirección, decimos que está acelerando.    Movimiento uniformemente acelerado: Puede presentarse como de caída libre o de subida o tiro  vertical. El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es un tipo de movimiento frecuente  en la naturaleza. Una bola que rueda por un plano inclinado o una piedra que cae en el vacío  desde lo alto de un edificio son cuerpos que se mueven ganando velocidad con el tiempo de un  modo aproximadamente uniforme; es decir, con una aceleración constante.   Este es el significado del movimiento uniformemente acelerado, el cual “en tiempos iguales,  adquiere iguales incrementos de rapidez”. En este tipo de movimiento sobre la partícula u objeto  actúa una fuerza que puede ser externa o interna. En este movimiento la velocidad es variable,  nunca permanece constante; lo que sí es constante es la aceleración.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2     Entenderemos como aceleración la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Pudiendo  ser este cambio en la magnitud (rapidez), en la dirección o en ambos. Las variables que entran en  juego (con sus respectivas unidades de medida) al estudiar este tipo de movimiento son:    Velocidad inicial           Vo (m/s)  Velocidad final              Vf  (m/s)  Aceleración                     a  (m/s2)  Tiempo                             t   (s)  Distancia                         d  (m)    Caída Libre: El movimiento de los cuerpos en caída libre (por la acción de su propio peso) es una  forma de rectilíneo uniformemente acelerado. La distancia recorrida (d) se mide sobre la vertical  y corresponde, por tanto, a una altura que se representa por la letra h. En el vacío el movimiento  de caída es de aceleración constante, siendo dicha aceleración la misma para todos los cuerpos,  independientemente de cuales sean su forma y su peso.   La presencia de aire frena ese movimiento de caída y la aceleración pasa a depender entonces de  la forma del cuerpo. No obstante, para cuerpos aproximadamente esféricos, la influencia del  medio sobre el movimiento puede despreciarse y tratarse, en una primera aproximación, como si  fuera de caída libre.  La aceleración en los movimientos de caída libre, conocida como aceleración de la gravedad, se  representa por la letra g y toma un valor aproximado de 9,81 m/s2  (algunos usan solo el valor  9,8 o redondean en 10).   Si el movimiento considerado es de descenso o de caída, el valor de g resulta positivo como  corresponde a una auténtica aceleración. Si, por el contrario, es de ascenso en vertical el valor de  g se considera negativo, pues se trata, en tal caso, de un movimiento decelerado.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández   

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Conceptos Generales”   Definición: Mecánica, estática y Dinámica: La Mecánica es la rama de la física que describe el  movimiento de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. En particular, la  estática estudia las condiciones de equilibrio, la dinámica en cambio, es la parte de la mecánica que  se ocupa del estudio del movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de las fuerzas.    Magnitud Física: toda aquella propiedad física que puede ser medida (Medir es comparar una  magnitud con otra que se tiene como patrón), es decir, expresada mediante un número y una unidad  de medición. Las magnitudes pueden ser fundamentales o derivadas:   Fundamentales o Base: longitud: metro (m); masa: kilogramo (kg); tiempo: segundo (s); corriente  eléctrica: ampere (A); temperatura termodinámica: kelvin (K); intensidad luminosa: candela (cd);  cantidad de sustancia: mol (mol).  Derivadas: superficie: metro cuadrado (m2); volumen: metro cúbico (m3); velocidad: metro por segundo  (m/s); aceleración: metro por segundo al cuadrado (m/s2); número de ondas: metro a la menos uno (m‐ 1); densidad: kilogramo por metro cúbico (kg/m3); volumen específico: metro cúbico por kilogramo  (m3/kg); densidad de corriente: ampere por metro cuadrado (A/m2); campo magnético: ampere por  metro (A/m): concentración (de cantidad de sustancia) mol por metro cúbico (mol/m3); luminancia  candela por metro cuadrado (cd/m2); Índice de refracción (el número) uno 1.    El Sistema Internacional de Medidas (SI): Después de la Revolución Francesa los estudios para  determinar un sistema de unidades único y universal concluyeron con el establecimiento del Sistema  Métrico Decimal. La adopción universal de este sistema se hizo con el Tratado del Metro o la  Convención del Metro, que se firmó en Francia el 20 de mayo de 1875, y en el cual se establece la  creación de una organización científica que tuviera, por una parte, una estructura permanente que  permitiera a los países miembros tener una acción común sobre todas las cuestiones que se  relacionen con las unidades de medida y que asegure la unificación mundial de las mediciones físicas.    El Sistema Inglés de unidades: Unidades no‐métricas que se utilizan actualmente en los Estados  Unidos y en muchos territorios de habla inglesa (como en el Reino Unido), pero existen discrepancias  entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra. Este sistema se deriva de la evolución de las  unidades locales a través de los siglos, y de los intentos de estandarización en Inglaterra. Las  unidades mismas tienen sus orígenes en la antigua Roma. Hoy en día, estas unidades están siendo  lentamente reemplazadas por el Sistema Internacional de Unidades. Debido a la intensa relación  comercial que tiene nuestro país con los EUA, existen aún en México muchos productos fabricados  con especificaciones en este sistema. Ejemplos de ello son los productos de madera, tornillería,  cables conductores y perfiles metálicos. Algunos instrumentos como los medidores de presión para  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2          neumáticos automotrices y otros tipos de manómetros frecuentemente emplean escalas en el  sistema inglés.  Gravedad: Es la fuerza con que todos los cuerpos son atraídos hacia el centro de la Tierra. Es la fuerza  que mantiene todas las cosas pegadas al suelo. Según los resultados de un experimento de Galileo,  todos los cuerpos caen con la misma aceleración independiente de sus masas. En la superficie de la  Tierra, la aceleración originada por la gravedad es 9.81 m/s2, aproximadamente.     Centroide: es un concepto puramente geométrico que depende de la forma del sistema.     Centro de Gravedad: Es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que  actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto  a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido  por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.  NOTA: Todos estos pueden coincidir, pero no son lo mismo.    Fuerza: Es una magnitud que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos  partículas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de  modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los  conceptos de esfuerzo o de energía.    Vector: tiene magnitud o tamaño, dirección u orientación y sentido positivo (+) o negativo (‐) y punto  de aplicación, magnitud y dirección. (Ejemplos 100 N a 45° al norte del este.)    Clasificación geométrica de los sistemas de fuerza: Desde un punto de vista geométrico, las fuerzas  se dividen en coplanares y no coplanares, y estas a su vez pueden ser concurrentes y no  concurrentes, así como paralelas o no paralelas.    Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández   

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Lectura Obligatoria 1 (RES) 89%

Conceptos Generales”   Definición: Mecánica, estática y Dinámica: La Mecánica es la rama de la física que describe el  movimiento de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. En particular, la  estática estudia las condiciones de equilibrio, la dinámica en cambio, es la parte de la mecánica que  se ocupa del estudio del movimiento de los cuerpos sometidos a la acción de las fuerzas.    Magnitud Física: toda aquella propiedad física que puede ser medida (Medir es comparar una  magnitud con otra que se tiene como patrón), es decir, expresada mediante un número y una unidad  de medición. Las magnitudes pueden ser fundamentales o derivadas:   Fundamentales o Base: longitud: metro (m); masa: kilogramo (kg); tiempo: segundo (s); corriente  eléctrica: ampere (A); temperatura termodinámica: kelvin (K); intensidad luminosa: candela (cd);  cantidad de sustancia: mol (mol).  Derivadas: superficie: metro cuadrado (m2); volumen: metro cúbico (m3); velocidad: metro por segundo  (m/s); aceleración: metro por segundo al cuadrado (m/s2); número de ondas: metro a la menos uno (m‐ 1); densidad: kilogramo por metro cúbico (kg/m3); volumen específico: metro cúbico por kilogramo  (m3/kg); densidad de corriente: ampere por metro cuadrado (A/m2); campo magnético: ampere por  metro (A/m): concentración (de cantidad de sustancia) mol por metro cúbico (mol/m3); luminancia  candela por metro cuadrado (cd/m2); Índice de refracción (el número) uno 1.    El Sistema Internacional de Medidas (SI): Después de la Revolución Francesa los estudios para  determinar un sistema de unidades único y universal concluyeron con el establecimiento del Sistema  Métrico Decimal. La adopción universal de este sistema se hizo con el Tratado del Metro o la  Convención del Metro, que se firmó en Francia el 20 de mayo de 1875, y en el cual se establece la  creación de una organización científica que tuviera, por una parte, una estructura permanente que  permitiera a los países miembros tener una acción común sobre todas las cuestiones que se  relacionen con las unidades de medida y que asegure la unificación mundial de las mediciones físicas.    El Sistema Inglés de unidades: Unidades no‐métricas que se utilizan actualmente en los Estados  Unidos y en muchos territorios de habla inglesa (como en el Reino Unido), pero existen discrepancias  entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra. Este sistema se deriva de la evolución de las  unidades locales a través de los siglos, y de los intentos de estandarización en Inglaterra. Las  unidades mismas tienen sus orígenes en la antigua Roma. Hoy en día, estas unidades están siendo  lentamente reemplazadas por el Sistema Internacional de Unidades. Debido a la intensa relación  comercial que tiene nuestro país con los EUA, existen aún en México muchos productos fabricados  con especificaciones en este sistema. Ejemplos de ello son los productos de madera, tornillería,  cables conductores y perfiles metálicos. Algunos instrumentos como los medidores de presión para  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2          neumáticos automotrices y otros tipos de manómetros frecuentemente emplean escalas en el  sistema inglés.  Gravedad: Es la fuerza con que todos los cuerpos son atraídos hacia el centro de la Tierra. Es la fuerza  que mantiene todas las cosas pegadas al suelo. Según los resultados de un experimento de Galileo,  todos los cuerpos caen con la misma aceleración independiente de sus masas. En la superficie de la  Tierra, la aceleración originada por la gravedad es 9.81 m/s2, aproximadamente.     Centroide: es un concepto puramente geométrico que depende de la forma del sistema.     Centro de Gravedad: Es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que  actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto  a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido  por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.  NOTA: Todos estos pueden coincidir, pero no son lo mismo.    Fuerza: Es una magnitud que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos  partículas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de  modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los  conceptos de esfuerzo o de energía.    Vector: tiene magnitud o tamaño, dirección u orientación y sentido positivo (+) o negativo (‐) y punto  de aplicación, magnitud y dirección. (Ejemplos 100 N a 45° al norte del este.)    Clasificación geométrica de los sistemas de fuerza: Desde un punto de vista geométrico, las fuerzas  se dividen en coplanares y no coplanares, y estas a su vez pueden ser concurrentes y no  concurrentes, así como paralelas o no paralelas.    Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández   

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Lectura Obligatoria 1 (ES) 88%

“Conceptos generales de Está tica”    Definición Mecánica y estática: La Mecánica es la rama de la física que describe el movimiento de los  cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. En particular, la estática estudia las  condiciones de equilibrio.  Otra definición, (que si lo notas es “algo” parecida) : La mecánica es una teoría científica que estudia  el movimiento de los cuerpos y sus causas, o bien el equilibrio, es decir, la falta de movimiento  (estática).  Magnitud Física: toda aquella propiedad física que puede ser medida (Medir es comparar una  magnitud con otra que se tiene como patrón), es decir, expresada mediante un número y una unidad  de medición. Las magnitudes pueden ser fundamentales o derivadas:   Fundamentales o Base: longitud: metro (m); masa: kilogramo (kg); tiempo: segundo (s); corriente  eléctrica: ampere (A); temperatura termodinámica: kelvin (K); intensidad luminosa: candela (cd);  cantidad de sustancia: mol (mol).  Derivadas: superficie: metro cuadrado (m2); volumen: metro cúbico (m3); velocidad: metro por segundo  (m/s); aceleración: metro por segundo al cuadrado (m/s2); número de ondas: metro a la menos uno (m‐ 1); densidad: kilogramo por metro cúbico (kg/m3); volumen específico: metro cúbico por kilogramo  (m3/kg); densidad de corriente: ampere por metro cuadrado (A/m2); campo magnético: ampere por  metro (A/m): concentración (de cantidad de sustancia) mol por metro cúbico (mol/m3); luminancia  candela por metro cuadrado (cd/m2); Índice de refracción (el número) uno 1.    El Sistema Internacional de Medidas (SI): Después de la Revolución Francesa los estudios para  determinar un sistema de unidades único y universal concluyeron con el establecimiento del Sistema  Métrico Decimal. La adopción universal de este sistema se hizo con el Tratado del Metro o la  Convención del Metro, que se firmó en Francia el 20 de mayo de 1875, y en el cual se establece la  creación de una organización científica que tuviera, por una parte, una estructura permanente que  permitiera a los países miembros tener una acción común sobre todas las cuestiones que se  relacionen con las unidades de medida y que asegure la unificación mundial de las mediciones físicas.  El Sistema Inglés de unidades: Unidades no‐métricas que se utilizan actualmente en los Estados  Unidos y en muchos territorios de habla inglesa (como en el Reino Unido), pero existen discrepancias  entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra. Este sistema se deriva de la evolución de las  unidades locales a través de los siglos, y de los intentos de estandarización en Inglaterra. Las  unidades mismas tienen sus orígenes en la antigua Roma. Hoy en día, estas unidades están siendo  lentamente reemplazadas por el Sistema Internacional de Unidades. Debido a la intensa relación  comercial que tiene nuestro país con los EUA, existen aún en México muchos productos fabricados  con especificaciones en este sistema. Ejemplos de ello son los productos de madera, tornillería,  cables conductores y perfiles metálicos. Algunos instrumentos como los medidores de presión para  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2          neumáticos automotrices y otros tipos de manómetros frecuentemente emplean escalas en el  sistema inglés.  Cuerpo Rígido: Aquel que no sufre deformaciones por efecto de fuerzas externas, es decir un sistema  de partículas cuyas posiciones relativas no cambian. Sin embargo, las estructuras y máquinas reales  nunca son absolutamente rígidas y se deforman bajo la acción de cargas que actúan sobre ellas. Un  cuerpo rígido es una idealización, que se emplea para efectos de estudios de Mecánica.  Fuerza: Es una magnitud que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos  partículas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de  modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los  conceptos de esfuerzo o de energía.  Vector: tiene magnitud o tamaño, dirección u orientación y sentido positivo (+) o negativo (‐) y punto  de aplicación, magnitud y dirección. (Ejemplos 100 N a 45° al norte del este.)  Cantidades escalares y vectoriales: Escalares son las cantidades físicas que tienen magnitud pero no  tienen dirección como: el volumen, la masa y se representan solo por medio de números o escalas. Y  estas se suman algebraicamente, (1kg + 1kg = 2kg). Vectoriales: su representación matemática es por  medio de vectores, y estas se suman geométricamente, aplicando (por ejemplo) el teorema de  Pitágoras; la hipotenusa al cuadrado es igual a la suma de los cuadrados de los catetos.  Clasificación geométrica de los sistemas de fuerza: Desde un punto de vista geométrico, las fuerzas  se dividen en coplanares y no coplanares, y estas a su vez pueden ser concurrentes y no  concurrentes, así como paralelas o no paralelas.  Gravedad: Es la fuerza con que todos los cuerpos son atraídos hacia el centro de la Tierra. Es la fuerza  que mantiene todas las cosas pegadas al suelo. Según los resultados de un experimento de Galileo,  todos los cuerpos caen con la misma aceleración independiente de sus masas. En la superficie de la  Tierra, la aceleración originada por la gravedad es 9.81 m/s2, aproximadamente.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández   

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Lectura Obligatoria 6 (RES) 87%

“Aná lisis por Computadora FEM”    Introducción: Los estudios estáticos proporcionan herramientas para el análisis de tensión lineal de  piezas y ensamblajes cargados con cargas estáticas. Las preguntas típicas que se responderán con  este tipo de estudio son: ¿Mi pieza se romperá bajo cargas funcionales normales?  ¿El modelo está  “diseñado en exceso”?   ¿Mi diseño se puede modificar para aumentar el factor de seguridad?    Análisis de tensión lineal: El análisis de tensión lineal permite a diseñadores e ingenieros validar de  forma rápida y eficaz la calidad, el rendimiento y la seguridad, todo ello mientras crean sus diseños.  Reduce la necesidad de realizar costosos prototipos, acaba con las repeticiones y demoras, y ahorra  tiempo y costes de desarrollo. El análisis de tensión lineal calcula las tensiones y deformaciones de  las geometrías basándose en tres supuestos básicos:    ‐ La pieza o ensamblaje con carga se deforma con pequeños giros y desplazamientos.  ‐ La carga del producto es estática (sin inercia) y constante a lo largo del tiempo.  ‐ El material tiene una relación tensión‐deformación constante (ley de Hooke).    Se utilizan los métodos de análisis de elementos finitos (FEA) para individualizar los componentes del  diseño en elementos sólidos, vacíos o de viga, y el de análisis de tensión lineal para determinar la  respuesta de las piezas y ensamblajes debido a uno de los efectos siguientes:  ‐ Fuerzas, Presiones, Aceleraciones, Temperaturas, Contacto entre componentes (rozamiento).  Para llevar a cabo el análisis de tensión, deben conocerse los datos de los materiales del  componente. La base de datos estándar de materiales de programas CAD como SolidWorks está  rellenada previamente con los materiales que pueden utilizarse en las simulaciones y pueden  personalizarse fácilmente para incluir los requisitos de materiales específicos.    Análisis de tensión NO lineal: Cargas dinámicas (dependientes del tiempo) Grandes deformaciones  de componentes de materiales no lineales, como el caucho o los metales, que superan el punto de  elasticidad.    El análisis no lineal es un enfoque más complejo, pero que tiene como consecuencia soluciones más  precisas que el análisis lineal si se infringen los supuestos básicos de un análisis lineal. Si no se  infringen estos supuestos, entonces los resultados de un análisis lineal y de uno no lineal serán los  mismos. El componente de tiempo al llevar a cabo un análisis no lineal es importante, tanto para  controlar la carga (componentes de carga individual pueden estar activos en diferentes momentos)  como para capturar la respuesta a una carga de impulso de impacto.   Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2         Análisis de Pandeo: Analizan el rendimiento de las piezas delgadas cargadas en compresión. Las  preguntas típicas que se responderán con este tipo de estudio son: Las patas de mi recipiente son lo  suficientemente fuertes para que no se venza su límite elástico, pero, ¿lo son como para no colapsar  a causa de la pérdida de estabilidad?  ¿Mi diseño se puede modificar para garantizar la estabilidad de  los componentes delgados de mi ensamblaje?    Análisis Térmico: Ofrecen herramientas para el análisis de la transferencia térmica mediante  conducción, convección y radiación. Las preguntas típicas que se responderán con este tipo de  estudio son: ¿Los cambios de temperatura afectarán a mi modelo?  ¿Cómo funciona mi modelo en  un entorno con fluctuación de temperatura? ¿Cuánto tiempo tarda mi modelo en enfriarse o  sobrecalentarse? ¿El cambio de temperatura provocará que mi modelo se expanda? ¿Las tensiones  provocadas por el cambio de temperatura provocarán que mi producto falle (se usarán estudios  estáticos, junto a estudios térmicos, para responder a esta pregunta)?    Estudio de choque: Los estudios de choque se usan para analizar la tensión de las piezas o  ensamblajes móviles que impactan contra un obstáculo. Las preguntas típicas que se responderán  con este tipo de estudio son: ¿Qué ocurrirá si mi producto no se maneja adecuadamente durante el  transporte o se cae? ¿Cómo se comportará mi producto si se cae en un suelo de madera duro, una  alfombra o cemento?    Estudio de Fatiga: Analizan la resistencia de las piezas y los ensamblajes cargados de forma repetida  durante largos periodos de tiempo. Las preguntas típicas que se responderán con este tipo de  estudio son: ¿La duración de la vida operativa de mi producto se puede calcular con precisión? ¿La  modificación de mi diseño actual contribuirá a ampliar la vida del producto? ¿Mi modelo es seguro si  se expone a cargas de temperatura o fuerza fluctuantes durante largos periodos de tiempo? ¿El  rediseño de mi modelo ayudará a minimizar el daño provocado por las fuerzas o temperatura  fluctuantes?     Teoría de la máxima energía de distorsión (Criterio de Von Mises): Esta teoría está basada en los  estudios realizados por Von Mises a una esfera maciza, idealmente homogénea e isótropa e  Hidrostáticamente comprimida y realizándole así el estudio de los esfuerzos que actuaban sobre él,  que lo conllevaría posteriormente a plantear las ecuaciones.   ESTABLECE: “La falla ocurrirá en la parte compleja cuando la energía de distorsión por volumen  unitario exceda una prueba de tensión simple en la falla”.  La energía de deformación se compone de la energía de deformación (cambio de volumen) y de la  distorsión. La falla ocurre si la energía de distorsión por volumen unitario excede la correspondencia  a una prueba de tensión unitaria en la falla. Los esfuerzos principales se componen de esfuerzos que  producen cambio de volumen y cambio de distorsión.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  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Lectura Obligatoria 2 (DIN) 86%

“Leyes de Newton”     1era Ley o de la Inercia: Según la PRIMERA LEY DE NEWTON, si no existen fuerzas externas que actúen  sobre un cuerpo, éste permanecerá en reposo o se moverá con una velocidad constante en línea recta.  El movimiento termina cuando fuerzas externas de fricción actúan sobre la superficie del cuerpo hasta  que se detiene. Por esta razón el movimiento de un objeto que resbala por una superficie de hielo dura  más tiempo que por una superficie de cemento, simplemente porque el hielo presenta menor fricción  que el cemento. Galileo expuso que si no existe fricción, el cuerpo continuará moviéndose a velocidad  constante, ya que ninguna fuerza afectará el movimiento. Cuando se presenta un cambio en el  movimiento de un cuerpo, éste presenta un nivel de resistencia denominado INERCIA. Si has ido en un  vehículo que ha frenado de improviso y tú has debido detenerte con tus propias manos, has  experimentado lo que es la inercia. Por tanto, a la primera ley de Newton también se le conoce como ley  de la inercia.    2ª Ley o de Fuerza: Determina que si se aplica una fuerza a un cuerpo, éste se acelera. La aceleración se  produce en la misma dirección que la fuerza aplicada y es inversamente proporcional a la masa del  cuerpo que se mueve. Recuerda que la fuerza y la aceleración son magnitudes vectoriales por lo que  tienen un valor, una dirección y un sentido. Si la masa de los cuerpos es constante, la fórmula que  expresa la segunda ley de Newton es: fuerza = masa x aceleración. En cambio cuando la masa del cuerpo  aumenta, la aceleración disminuye. Entonces, debes establecer la cantidad de movimiento (p) que  equivale al producto de la masa de un cuerpo por su velocidad. Es decir: p = m x v   FUERZA MASA en el  Sistema Internacional la cantidad de movimiento (p) se mide en Kg∙m/s porque la unidad para la masa es  el kilogramo y la unidad para la aceleración es metros por segundo. Por tanto: Fuerza (N) = masa (kg) x  aceleración (m/s2)    3era Ley o de Acción y Reacción: Postula que la fuerza que impulsa un cuerpo genera una fuerza igual  que va en sentido contrario. Es decir, si un cuerpo ejerce fuerza en otro cuerpo, el segundo cuerpo  produce una fuerza sobre el primero con igual magnitud y en dirección contraria. La fuerza siempre se  produce en pares iguales y opuestos. Por esta razón, a la tercera ley de Newton también se le conoce  como ley de acción y reacción.     Diagramas de cuerpo libre: Es una representación gráfica utilizada para analizar las fuerzas que actúan  sobre un cuerpo libre. Estos diagramas son una herramienta para descubrir las fuerzas desconocidas que  aparecen en las ecuaciones del movimiento del cuerpo. El diagrama facilita la identificación de las  fuerzas y momentos que deben tenerse en cuenta para la resolución del problema. También se emplean  para el análisis de las fuerzas internas que actúan en estructuras. Todas las fuerzas externas se  representan mediante vectores etiquetados de forma adecuada. Las flechas indican la dirección y  magnitud de las fuerzas y, en la medida de lo posible, deberían situarse en el punto en que se aplican.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2     Solo se deben incluir las fuerzas que actúan sobre el objeto, ya sean de rozamiento, gravitatorias,  normales, de arrastre o de contacto. Cuando se trabaja con un sistema de referencia no inercial, es  apropiado incluir fuerzas ficticias como la centrífuga.    Equilibrio estático: Es una situación estacionaria en la que se cumplen una de estas dos condiciones:  (1) Un sistema está en equilibrio mecánico cuando la suma de fuerzas y momentos, sobre cada  partícula del sistema es cero.  (2) Un sistema está en equilibrio mecánico si su posición en el espacio de configuración es un punto  en el que el gradiente de energía potencial es cero.        Se distingue un tipo particular de equilibrio mecánico llamado equilibrio estático que correspondería  a una situación en que el cuerpo está en reposo, con velocidad cero: una hoja de papel sobre un  escritorio estará en equilibrio mecánico y estático, un paracaidista cayendo a velocidad constante,  dada por la velocidad estaría en equilibrio mecánico pero no estático.    CONDICIONES DE EQUILIBRIO: Esta condición de equilibrio implica que una fuerza aislada aplicada  sobre un cuerpo no puede producir por sí sola equilibrio y que, en un cuerpo en equilibrio, cada  fuerza es igual y opuesta a la resultante de todas las demás. Así, dos fuerzas iguales y opuestas,  actuando sobre la misma línea de acción, sí producen equilibrio. El equilibrio puede ser de tres  clases: estable, inestable e indiferente. Si un cuerpo está suspendido, el equilibrio será estable si el  centro de gravedad está por debajo del punto de suspensión; inestable si está por encima, e  indiferente si coinciden ambos puntos. Si un cuerpo está apoyado, el equilibrio será estable cuando  la vertical que pasa por el centro de gravedad caiga dentro de su base de sustentación; inestable  cuando pase por el límite de dicha base, e indiferente cuando la base de sustentación sea tal que la  vertical del centro de gravedad pase siempre por ella.     Estabilidad del equilibrio de rotación. Ocurre cuando un cuerpo o sistema no gira con respecto a  algún punto, aunque exista una tendencia.    Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández   

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Lectura Obligatoria 4 (RES) 86%

“Propiedades de los materiales en el diseñ o”       Metales: Los metales usados en el diseño: Hierro (Fierro), Aluminio, Magnesio, Antimonio, Cobre,  Plata, Oro, Titanio; Cada uno es usado por sus características de las cuales nos valemos para darle  mayor valor a nuestro producto. Ejemplo: al hablar de que un objeto está fabricado en aluminio,  sabemos de antemano 2 cosas, que es ligero y que es durable, así como sabemos que es costoso y  que es frágil.    Aleaciones de Metales: Se puede decir que actualmente tienen más importancia que muchos  metales. Se obtienen fundiendo dos o más metales “juntos” y dejando enfriar la mezcla.  Ejemplos:  Acero, Fierro Fundido, Bronce, Latón, Duraluminio, Monel.    Polímeros (plásticos) Son compuestos muy ligeros, flexibles, colores variados y de alta resistencia  química. Pueden ser termoplásticos, es decir que se pueden moldear con calor. Pueden ser  termoenducibles, es decir que no se pueden moldear con calor. En muchos casos se pueden  combinar con metales o con otras substancias para darles resistencias parecidas a ellos.    Cerámicos: Son productos inorgánicos, esencialmente no metálicos, policristalinos y frágiles. Son  materiales ampliamente usados en la industria: (ladrillo, alfarería, losetas y porcelana), incluye el  concreto, pues sus componentes son cerámicas. También materiales como Carburo de Tungsteno y  Nitruro de Boro. Su importancia se basa en la abundancia en la naturaleza y sus propiedades físicas y  mecánicas, diferentes a las de los metales. EJEMPLOS: Alúmina: Desde abrasivos hasta huesos  artificiales. Kaolinita: (Silicato hidratado de aluminio) principal componente en los productos de  barro.    Textiles: Son telas tejidas, pero que hoy se utiliza también para fibras, filamentos, hilazas e hilos, así  como para los materiales hilados, afieltrados o no tejidos y tejidos, acolchados, trenzados, adheridos,  anudados o bordados, que se fabrican a partir de entrelazamiento de urdimbre y trama o tejido, ya  sea plano o elástico.  Hasta el siglo XX las fibras más utilizadas para los tejidos eran las naturales: el algodón y el lino que  provienen de plantas, y la lana y la seda, que son fibras de origen animal. Posteriormente, y con el  descubrimiento y desarrollo de los polímeros plásticos, se generalizó el uso de fibras artificiales que  tienen origen natural y sintéticas de composición únicamente química, como el nylon y el poliéster.    Maderas: Las características de la madera varían según la especie del árbol origen e incluso dentro  de la misma especie por las condiciones del lugar de crecimiento. Aun así hay algunas características  cualitativas comunes a casi todas las maderas.  Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández  2      La madera es un material anisotrópico en muchas de sus características, por ejemplo en su  resistencia o elasticidad. Si al eje coincidente con la longitud del tronco le nombramos como axial y al  eje que pasa por el centro del tronco (médula vegetal) y sale perpendicular a la corteza le llamamos  transversal, podemos decir que la resistencia de la madera en el eje axial es de 20 a 200 veces mayor  que en el eje transversal. La madera es un material ortótropo ya que su elasticidad depende de la  dirección de deformación.   Según su dureza, la madera se clasifica en:  Maderas duras: son aquellas que proceden de árboles de un crecimiento lento, por lo que son más  densas y soportan mejor las inclemencias del tiempo que las blandas. Estas maderas proceden, por lo  general, de árboles de hoja caduca, pero también pueden ser de hoja perenne, que tardan décadas,  e incluso siglos, en alcanzar el grado de madurez suficiente para ser cortadas y poder ser empleadas  en la elaboración de muebles o vigas de los caseríos o viviendas unifamiliares. Son mucho más caras  que las blandas, debido a que su lento crecimiento provoca su escasez, pero son mucho más  atractivas para construir muebles con ellas. También son muy empleadas para realizar tallas de  madera o todo producto en el cual las maderas macizas de calidad son necesarias. Árboles que se  catalogan dentro de este tipo son: haya, castaño, roble, etc.  Maderas blandas: engloba a la madera de los árboles pertenecientes a la orden de las coníferas y  otros de crecimiento rápido. La gran ventaja que tienen respecto a las maderas duras, es su ligereza y  su precio mucho menor. No tiene una vida tan larga como las duras. La manipulación de las maderas  blandas es mucho más sencilla, aunque tiene la desventaja de producir mayor cantidad de astillas. La  carencia de veteado de esta madera le resta atractivo, por lo que casi siempre es necesario pintarla,  barnizarla o teñirla. Algunas maderas blandas de amplio uso son: pino, balso, olmo, etc.    Procesos aplicados a metales para modificar su comportamiento:   Proceso de Templado: Es un proceso que consiste en calentar el acero aleado a una temperatura  llamada “Temperatura Crítica” de entre 700 a 900 °C y luego enfriarlo rápidamente en agua o en  aceite. Esto hace que el acero adquiera alta resistencia y dureza pero se vuelve quebradizo. Para  evitar esta condición de quebradizo, se vuelve a calentar a una temperatura de entre 205 y 705 °C y  luego se enfría lentamente.  Proceso de Recocido: El proceso de recocido que también se le conoce como tratamiento de  recocido es utilizado para darle a las aleaciones propiedades más uniformes. El recocido es un  tratamiento térmico diseñado para suavizar las aleaciones del acero, con este tratamiento el acero se  pude hacer más moldeable.    Lectura OBLIGATORIA para el apoyo de física aplicada al Diseño Industrial Septiembre de 2013. Prof. D.I. Diemel Hernández   

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Prog Modelado Dig 2D 14P 84%

Diemel Hernández Unzueta"

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Temas y Equipos AG01 (BRAULIO) 78%

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Temas y Equipos AG02 (LEANDRO) 78%

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