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Mecánica: fuerza y ondas. Hans Torres Zárate Física en procesos industriales Instituto IACC 28-03-Desarrollo 1.- Motores OT es una empresa consolidada en el mercado de la mecánica. Entre sus procesos se destacan el limpiado de turbos mediante láser, el rectificado de culatas y la limpieza electrónic...

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Mecánica: fuerza y ondas. Hans Torres Zárate Física en procesos industriales Instituto IACC 28-03-2020

Desarrollo 1.- Motores OT es una empresa consolidada en el mercado de la mecánica. Entre sus procesos se destacan el limpiado de turbos mediante láser, 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 fuerzas presentes en los procesos mencionados. R.Ejemplos de ondas mecánicas: “Es una perturbación de las propiedades mecánicas o simplemente de un medio material (posición, velocidad, y energía de sus átomos o moléculas) que se propagan en el medio. Este medio material puede ser gaseoso, líquido o sólido. Las ondas de ultrasonido se transportan o se propagan a través del líquido como el agua para realizar todo el proceso en la limpieza de culatas, inyectores y pistones dentro de un tanque que contiene el líquido. El sonido emitido genera vibraciones en el agua, convirtiéndose además en un medio de transporte adecuado, y que en definitiva estas ondas de sonido viajaran hacia el objeto para que se produzca la acción de limpieza, mediante ondas longitudinales de alta frecuencia producida en el líquido donde se sumerge la culata. Debemos mencionar que la culata es una pieza muy complicada de limpiar por sus cavidades, orificios, y conductos que esta contiene por lo que hace que esta sea muy difícil de limpiar de forma eficaz. Este sistema tiene por nombre cavitación ultrasónica, el que elimina toda suciedad de la superficie de las piezas sumergidas, incluso las partes de la pieza de más difícil acceso y así poder alcanzar las áreas internas a difícil accesibilidad para otros medios de limpiezas. Por ejemplo: Los circuitos de lubricación por aceite comunican el bloque del motor con la culata llevando aceite a cada rincón de dicho motor. Los circuitos de refrigeración por agua también se

ensucian potentemente con sales, cal y minerales que se encuentran en el agua. Estos dos circuitos independientes son ejemplos claros de lo complicado que resulta limpiar una culata. Las ondas mecánicas generadas con ocasión del proceso de rectificado de las culatas, donde el roce producido por la herramienta de rectificado al deslizarse por la superficie de la culata produce una onda mecánica, la cual se puede escuchar debido a que el sonido generado se desplaza o transporta por el aire. Ejemplos de ondas electromagnéticas: “Las ondas electromagnéticas son el resultado de la interacción de campos eléctricos y magnéticos, en el que también hay transporte de energía de un lugar a otro.” En ellas se propaga mediante una oscilación de campo magnético y eléctrico, es decir energía electromagnética, el que no necesita un medio material para propagarse, como ejemplo: luz visible, rayos x, rayos infra rojos, rayos ultravioletas, ondas de radios, microondas, etc. En esta últimas, lo que vibra no son partículas materiales, si no campos eléctricos y magnéticos, en consecuencia, pueden propagarse en el vacío. Así se explica cómo llegan a la superficie terrestre la luz, y otras radiaciones no visibles provenientes del sol, las estrellas y otras galaxias muy lejanas. (260 ondas, sonidos y luz). Esta permite que los campos electromagnéticos exciten los electrones de nuestras retinas, permitiendo además que nuestro cerebro pueda construir el escenario en el mundo que vivimos. Las ondas electromagnéticas generadas en la limpieza de turbos, en la que se utiliza el sistema de limpieza a través de un láser, Es un equipo eléctrico el que cumple la función de producir la excitación de los átomos, el que genera la liberación de fotones que al tener contacto sobre la superficie en la que se desea trabajar produciendo la acción de eliminación del óxido y desechos que en definitiva se deben eliminar.

Las ondas electromagnéticas producidas por las luminarias, las cuales producto del traslado de las oscilaciones de campo eléctrico y magnético, permiten tener la perfecta visualización de las actividades que se encuentran realizando los operarios en las maquinarias utilizadas para el rectificado de culatas, limpieza de inyectores, pistones, etc. Ejemplos de tipos de fuerza: En la máquina rectificadora de culatas se produce fuerza de roce, originada por la resistencia al movimiento que ejerce la culata respecto de la herramienta de cepillado, la cual permanece en movimiento constante y circular sobre la superficie de la culata. A su vez, la herramienta que realiza la acción de cepillado o rectificado de la culata, se encuentra en constante rotación o movimiento circular, existiendo en esta acción fuerza centrífuga. 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 está realizando una grúa del tipo “pluma”, utilizada en el levantamiento de carga pesada. Las fuerzas son las siguientes: 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 ejerce la fuerza normal

A.- Analice, desde el punto de vista vectorial, las fuerzas presentes en figura R.F1 = (3N, 0) De acuerdo a la figura representa la fuerza que ejerce el viento y de acuerdo al plano cartesiano, la componente X es positiva ya que se desplaza hacia la derecha y la componente Y, en este caso no existe. F2 = (0, -4) de acuerdo a la figura representa la fuerza que ejerce el peso de la carga. En este caso, la componente X no existe y la componente Y es negativa, ya que se desplaza hacia abajo. F3 = (0, 6) de acuerdo a la figura representa la fuerza normal, en la cual la componente X no existe y la componente Y es positiva ya que se desplaza hacia arriba. b) Determine la fuerza equivalente del diagrama FR = F1 + F2 + F3 FR = 3N + (-4N) + 6N FR = (3N, 2N) FR =

√ 3 N 2+2 N 2

√ 9 N +4 N FR = √ 13 N

FR =

F R = 3,6N

Bibliografía Iacc semana 1 Física https://campus.iacc.cl/ultra/courses/_6216_1/outline/edit/document/_585789_1? courseId=_6216_1 https://www.abc.es/ciencia/abci-seis-misteriosos-sonidos-ciencia-no-puede-explicar201801031047_noticia.html https://www.youtube.com/watch?v=C5F_DeJzzAs&feature=youtu.be https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-on-a-string/latest/wave-on-a-string_es.html https://www.youtube.com/watch?v=eYLxYQrtXJI&feature=youtu.be...