Mecánica: Fuerzas y Ondas. Física en Procesos Industriales

Mecánica: Fuerzas y Ondas

Pablo José Contreras Álvarez

Física en Procesos Industriales

Instituto IACC

05 de abril 2021

Desarrollo

1.- Motores OT es una empresa consolidada en el mercado de la mecánica. Entre sus procesos se destacan el limpiado de turbos mediante laser, el rectificado de culatas y la limpieza electrónica de inyectores y pistones. Con respecto a los procesos mencionados entregue 2 ejemplos de ondas mecánicas y 2 ejemplos de ondas electromagnéticas. Además, entregue 2 ejemplos de tipos de fuerza presentes en los procesos mencionados.

A.-Ejemplos Ondas Mecánicas.

• El Sonido: Es una onda mecánica que necesita de un medio para su transporte. En el rectificado de culata, las ondas sonoras se generarán cuando el disco para desgastar trabaja sobre la culata, estas ondas se propagan por distintos medios en ambiente, aire-agua.

• Ultrasonido: Es un tipo de onda acústica con frecuencia superior a 20kHz, al igual que el sonido, necesita un medio para propagarse. En este caso podemos mencionar la limpieza de inyectores por ultrasonido, se conectan a un generador de pulso e introducidos en líquido, las ondas ultrasónicas se trasladan mediante liquido afectando con vibraciones a los inyectores para ser limpiados.

B.- Ondas Electromagnéticas

• Luz Visible: estas no necesitan de un medio de transporte sino, que transportas oscilaciones de campo eléctrico y magnético. Encontraremos la luz en los distintos tipos de trabajos a realizar, desde pantalla LED de las maquinas que entregan la información del equipo o de sus procesos, hasta la iluminación del entorno.

• Luz Laser: es coherente o que se acopla ordenadamente entre sí, teniendo como cualidad la direccionalidad del haz de luz sin dispensarse. En este caso, el laser que se utiliza para limpiar los turbos tiene la capacidad de alterar el material solido por medio de los fenómenos foto-térmicos y foto mecánicos, pudiendo así eliminar sedimentos, oxido, impurezas etc.

 C.- Fuerzas Presentes

• Fuerza de Fricción o de Rose. Es la que se genera al contacto entre dos superficies o cuerpos que se oponen al movimiento relativo entre ambos. Esta fuerza esta presente en algunas de las maquinas que se usan en una rectificadora como por el rectificado una de culata, ya que así es necesario dar forma y moldear algunos elementos de acuerdo al modelo del motor. La remoción del material es muy pequeña ya que se trabaja piezas con medidas y tamaños específicos, con rangos de tolerancia exigentes, dimensiones, longitudes y algunos precisos.
• Fuerza de presión: Magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular, se aplica en una determinada fuerza resultante sobre una superficie. En el caso del lavado de inyectores se aplica para verificar que el inyector no esté con filtración o paso de combustible, ya que no debería tener el inyector paso de combustible,

2.- Las Grúas son una maquinaria muy importante en los procesos de mecanizado. Las grúas, por medio de sus distintas variedades, entregan una variedad de servicios, entre los que se encuentran los servicios de rescate, apoyo de movimientos de objetos pesados y remolque. En la figura 1 se puede apreciar el trabajo que esta realizando una grúa tipo “pluma “, utilizada en el levantamiento de carga pesada. Las fuerzas son las siguientes:

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

A.- Analice del punto de vista vectorial, las fuerzas presentes en la figura 1.

• F1= Fuerza de presión (P) es una magnitud física escalar que mide la fuerza en perpendicular por unidades de superficie y sirve básicamente para caracterizar la aplicación de una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
• F2= Fuerza gravitatoria, es la fuerza proporcional de la masa de los cuerpos la proporciona la distancia que separa a los cuerpos en una acción gravitatoria. La fuerza gravitacional en un diagrama de cuerpos libres es también considerada como el peso del cuerpo.
• F3= Fuerza de tensión, es la fuerza que se ejerce sobre una cuerda al momento de estar anclada a dos puntos y al ubicar cualquier objeto en un punto de esta  se le considera masa despreciable la cual se dirige netamente  hacia el cuerpo que se encuentra la fuerza  de esta.

B.- Determine la fuerza equivalente del diagrama.

• F1 = (3N,0) donde F1 es la fuerza que ejerce el viento.
• F2 = (0,-4) donde F2 es la fuerza que ejerce el peso de la carga.
• F3 = (0,6) donde F3 es la fuerza que se ejerce la fuerza normal.

     Fr = F1+F2+F3

     Fr = (3N,0) + (0,4) + (0,6)

     Fr = (3N+0+0) + (0+6-4)

     Fr = (3N+ -2)

     Fr = [pic 4]

     Fr = [pic 5]

     Fr = [pic 6]

     Fr = 3,60n

Bibliografía

https://campus.iacc.cl/ultra/courses/_17982_1/outline/edit/document Clase N°1 Fuerza y Ondas.

https://sites.google.com/site/260ondassonidoyluz/clases-de-ondas

https://ejemplos.net/ejemplos-ondas-electromagneticas/

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