El trabajo mecánico es un concepto fundamental en la física que se relaciona intrínsecamente con la energía y el movimiento. Para comprenderlo a fondo, es esencial explorar conceptos como la energía cinética, las fuerzas de inercia y cómo estos factores afectan el movimiento de los objetos, especialmente en el contexto de vehículos en movimiento.
Energía y Movimiento
Los objetos transportados están sometidos a una serie de fuerzas que exigen su adecuada sujeción para evitar los desplazamientos en el interior del vehículo con grave riesgo de accidente. Si no se aplicara ninguna fuerza, un vehículo que está en reposo, continua en reposo, y si un vehículo está en movimiento, continua moviéndose indefinidamente. Este principio sólo funciona en el plano teórico. En la realidad no existe así.
Sobre un vehículo en movimiento actúan diferentes fuerzas que se oponen: resistencia del aire, rozamiento de las ruedas, etc. Además, actúan otras fuerzas como la aceleración (variación de la velocidad de un cuerpo en función del tiempo), que puede ser negativa (frenadas, desaceleraciones) o positiva (aceleraciones):
- En aceleraciones negativas: la carga o los pasajeros tienden a mantener la misma velocidad que el vehículo y a desplazarse hacia la parte delantera.
- En aceleraciones positivas: la carga o los pasajeros tienden a desplazarse hacia la parte trasera del vehículo, aunque con menor fuerza inercial que en el caso anterior.
¿Qué provoca la fuerza de inercia?
La fuerza de inercia provoca que un vehículo acercándose a una curva mantenga una trayectoria en línea recta. El par de rueda y de inercia. Los pares de viraje (derrape).
Energía Cinética
El vehículo y su carga, están sujetos a las leyes de la física, en especial a la energía cinética, que acumulan los objetos y las personas en un vehículo en movimiento. Los objetos mal sujetos pueden desplazarse con una fuerza excepcional y provocar daños en los ocupantes, en el vehículo o a terceros.
Cuando aceleramos subiendo una pendiente, la carga tiende a desplazarse hacia la parte trasera; por el contrario, en una pendiente descendente, si hay que hacer una fuerte frenada, la carga tiende a desplazarse hacia la parte delantera. En una frenada de emergencia algunos objetos cotidianos pueden ser realmente peligrosos, por efectos del desplazamiento de la energía cinética, para comprender tal magnitud podemos analizar la multiplicación de la masa:
Importante: En un choque a 50 km/h un objeto puede pesar 50 veces más.
Distancia de Reacción y Frenado
En un vehículo, el velocímetro nos informa sobre la relación de dos variables “distancia” y “tiempo”, por ello estas medidas se expresan de la siguiente forma 50km/hr, es decir, el vehículo va a una velocidad que le permitirá recorrer una distancia de 50 kilómetros en una hora. Por otra parte, los frenos en un vehículo son el elemento central de la Seguridad Activa pues evitan accidentes. Estado físico y psíquico.
A pesar de que este método da un resultado más exacto, es difícil utilizarlo de forma mental al rendir el examen teórico de conducción. Consiste en calcular la distancia recorrida por un vehículo en un segundo. Para ello, se debe dividir la velocidad por 3,6. Entonces podemos inferir que un vehículo que se desplaza a 70 km/h recorre una distancia aproximada de 19 metros por segundo.
Distancia de Frenado
Luego de la Distancia de Reacción, que es la que recorre un vehículo tras la activación del sistema de frenos por parte del conductor, todos los elementos de dicho sistema se ponen en funcionamiento en el automóvil hasta que las ruedas dejan de girar y se logra la detención total. Esta distancia recorrida por el vehículo se denomina Distancia de Frenado. A mayor velocidad el vehículo recorre mayor distancia para detenerse por completo en caso de que el conductor requiera frenar, especialmente cuando debe realizarlo por alguna emergencia.
La Distancia de Detención es el trecho que recorre un vehículo desde que el conductor percibe un obstáculo, hasta que el automóvil se detiene por completo. La Distancia de Detención Total de un vehículo es la suma de la Distancia de Reacción más la Distancia de Frenado , por ello el ejercicio consiste en calcular ambas distancias por separado y luego sumarlas. Para lograrlo existen varias opciones a continuación, te presentamos dos una simplificada y aproximada y otra más compleja pero más exacta.
La relación “kilómetros por hora” es completamente familiar para los conductores, que obviamente permite estimar cuántos kilómetros se recorrerán en una hora a velocidad constante, sin embargo existe otra medida equivalente denominada “metros por segundo”, por ello podemos estimar cuántos metros recorrerá el vehículo a velocidad constante convirtiendo km/h en m/s.
Entonces un vehículo que circula a 70 km/h registra 19 metros por cada segundo. Para estimar la Distancia de Detención Total, que es la suma de Distancias de Reacción y Frenado, es necesario comprender que la velocidad (técnicamente es rapidez, pero no es problemático para estas explicaciones) de los vehículos se mide en “kilómetros por hora” (km/h) como indica el velocímetro y de ahí podemos deducir, calcular y/o determinar la misma relación en medidas de tiempo y distancia más pequeños como los metros recorridos por un vehículo en un segundo.
Razonamiento Mecánico
Definición: El razonamiento mecánico es un proceso psicológico de orden superior a través del cual una persona puede identificar los componentes principales de un sistema mecánico y su relevancia para el funcionamiento del mismo e inferir cómo interactúan entre ellos.
Se denomina transmisión mecánica a un mecanismo encargado de trasmitir potencia entre dos o más elementos dentro de una máquina. El sistema más simple para la transmisión del movimiento es la polea. Ésta es básicamente un disco de material con un comportamiento plástico importante, y un acabado que le proporciona un elevado índice de rozamiento.
Las transmisiones por correa, en su forma más sencilla, consta de una cinta colocada con tensión en dos poleas: una motriz y otra movida. Al moverse la cinta (correa) trasmite energía desde la polea motriz a la polea movida por medio del rozamiento que surge entre la correa y las poleas. Durante la transmisión del movimiento, en un régimen de velocidad uniforme, el momento producido por las fuerzas de rozamiento en las poleas (en el contacto correa-polea) será igual al momento motriz en el árbol conductor y al del momento resistivo en el árbol conducido. Vida útil de la correa relativamente baja. La fricción no es suficiente para garantizar la ausencia de deslizamiento entre las partes.
Dotando a cada polea de un número de muescas determinado la relación de vueltas queda controlada deforma absoluta porque solo habría lugar a deslizamiento en caso de rotura de algún diente. Este tipo de transmisiones trabajan de acuerdo con el principio de engranaje.
En las transmisiones por cadena que tienen el esquema de transmisión flexible abierta, el lugar de las poleas lo ocupan ruedas dentadas, a las que se llama ruedas de estrella o simplemente estrella y en vez de la cinta flexible tenemos una cadena. Recibe el nombre de tren de engranes el conjunto de éstos que se encuentran endentados entre sí, ya sea directamente o por medio de cadenas. Cuando rueda y piñón no pueden estar juntos se puede utilizar una conexión entre ellos inspirada exactamente en la misma idea que la transmisión por correa, pero manteniendo la pauta del dentado. El sin fin es un medio compacto para reducir la velocidad y aumentar el par de giro especialmente en motores eléctricos pequeños.
El Arte Cinético
La energía cinética es una forma de energía, conocida como energía de movimiento. Cinetismo, "Op art" o Arte óptico, en líneas generales podemos definirlo como la forma de crear que se basa en el movimiento de los elementos que componen la obra o que se disponen en el espacio de la representación gráfica.
Los autores, usando técnicas ópticas y de una ejecución de la obra muy estudiada, generan sensaciones de movilidad, para ello usan los conocimientos técnicos como son el juego con luces y sombras, el contraste de colores, el tamaño y proporcionalidad de los objetos, incluso insertan pequeños motores que dotan la obra de movimiento.
Las vanguardias como el Constructivismo y el Futurismo se fascinaban con el movimiento que generaba la máquina y la tecnología, especialmente el futurismo, el cual exploraba el movimiento a través de sus trazos. (Pecs, 1908 - París, 1997) Pintor húngaro afincado en París, asociado al arte cinético. Se empeñó en incorporar la dimensión temporal a la forma plástica, camino iniciado ya por los futuristas y Duchamp. Su pintura se basa en el rigor científico y combina las leyes de la física y el conocimiento de la geometría, junto a las cualidades perceptivas del color y su influencia en la percepción visual.
Las obras móviles de Jean Tinguely se crearon para destruir o autodestruirse, todo con el afán de satirizar la sobreproducción de bienes sin sentido, fabricados por la sociedad industrial avanzada. Su obra tiene que ver con la construcción de máquinas inútiles que hablan de manera crítica sobre el contexto social que se vive en ese entonces.
Todo se mueve, nada se detiene. No se dejen dominar por los tiempos transcurridos. Fuera con las horas, segundos y minutos. Paren de resistir contra los constantes cambios.
Potts crea hermosas piezas mediante el uso de una variedad de metales como el acero inoxidable, aluminio, latón, bronce y cobre. Uno de los aspectos más destacables de la obra de Potts es su proceso. Es algo que hace que sus esculturas se sientan "vivas". A pesar de la complejidad mecánica de su obra, el artista no utiliza software de diseño asistido por ordenador.
En su lugar, Potts pone sus conocimientos de carpintería para un buen uso al hacer prototipos de palo para ayudar a calcular todas las distancias y dimensiones, la elaboración de la geometría de la obra que planea en la creación. El diseño se revela lentamente durante este proceso y evoluciona continuamente.
Lluvia cinética consiste en dos piezas instaladas por encima de dos escaleras mecánicas centrales de la terminal. Los dos elementos se mueven en el diálogo a través de una secuencia animada de quince minutos, evolucionando de abstracto a lo figurativo formas tridimensionales. Se puede ver desde arriba, abajo y todos los lados. La forma en que expone es a través de unidades que están configurada de tal manera que si el lector se acerca a la superficie, como si él o ella quería leer con calma y en detalle, la lámina de papel con cuidado se alejará. La composición se basa en laminas de papel motorizados.
TAG: #Trabajo
