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• Oscar Valdez Magaña

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CONCEPTOS BÁSICOS DE VIBRACIONES MECANICAS Vibración libre. Cuando un sistema vibra debido a una excitación instantánea. MIM.- Momento de inercia de masa. Oposición que ejerce un cuerpo a girar alrededor de un eje, para cambiar su velocidad angular. Amortiguamiento de Coulomb. Es causado por la fricción entre superficies rugosas secas o de lubricación insuficiente. Amortiguamiento de histéresis. Cuando el material es deformado, la energía es absorbida y disipada por las moléculas internas del material. Vibración. Movimiento de vaivén que ejercen las partículas de un cuerpo debido a una excitación. Modelo matemático. Es la representación de todas las características importantes de un sistema con el propósito de derivar las ecuaciones matemáticas que determinen su comportamiento. Momento de inercia de área. Oposición a la flexión de un cuerpo con cierta sección transversal. Vibración amortiguada. Cuando la vibración de un sistema es disipada. Vibración mecánica. Es el movimiento de vaivén de las moléculas de un cuerpo o sistema debido a que posee características energéticas cinéticas y potenciales. Resortes en paralelo. El desplazamiento en cada uno de ellos es el mismo. Grado de libertad. Es el mínimo número de coordenadas requeridas e independientes para determinar completamente la posición de todas las partes de un sistema en un instante. Resortes en serie. La fuerza se transmite en la misma proporción en cada uno de ellos. Vibración forzada. Cuando un sistema vibra debida a una excitación constante. Amortiguamiento. Es la razón de disipación de energía en un sistema vibratorio. Amortiguamiento viscoso. Cuando un sistema mecánico vibra en un medio fluido tal como aire, gas o aceite. La resistencia ofrecida por el fluido al cuerpo en movimiento causa la disipación de energía. Frecuencia natural: Es la frecuencia resultante de la vibración libre, propia de un cuerpo o sistema que posee elementos elásticos e inerciales. Resonancia: Es cuando la excitación es de frecuencia igual a la frecuencia natural.

Elementos básicos de un sistema vibratorio: Inerciales, elásticos y amortiguantes. ¿Cómo se relaciona la frecuencia con la longitud de onda? Frecuencia = velocidad / longitud de onda. Diferencia entre longitud de onda y periodo. La longitud de onda esta en función de la distancia y el periodo esta en función del tiempo. Aplicación de las Series de Fourier. En el análisis de vibraciones, en acústica, telecomunicaciones, etc. ¿Qué son los armónicos? Son múltiplos discretos de la frecuencia natural. Si se parte un resorte a la mitad, ¿qué le sucede a la constante elástica de una de las mitades resultantes? Se duplica. ¿Qué sucede con la constante elástica al aumentar la fuerza? Permanece igual. Diferencia entre movimiento periódico y movimiento armónico. El movimiento armónico es el movimiento periódico más simple posible. El momento de inercia de masa del centro de gravedad de un cuerpo, ¿depende del pivote? No. Diferencie entre masa y peso. La aceleración de la gravedad, W = m * g. ¿Cuántos grados de libertad tiene un sistema continuo? n. ¿Cuáles son las unidades de medición de la amplitud de las vibraciones? mils, in/seg, G’s. ¿Cómo se le conoce al fenómeno de resonancia en maquinaria rotativa? Velocidad crítica. ¿Cómo se le conoce al fenómeno de resonancia en medios continuos? Modo de resonancia. ¿Por qué decrece la amplitud en un sistema masa-resorte en vibración libre? Por la fricción del aire y por la histéresis. La frecuencia natural, ¿varía al cambiar la excitación? No. ¿De qué parámetros depende la frecuencia natural en un sistema masa-resorte? Masa y elasticidad. ¿La frecuencia natural es la frecuencia de vibración libre sin amortiguamiento? Si. ¿Qué son las constantes A y B de la solución general de movimiento armónico? Son las constantes que dependen de las condiciones iniciales del movimiento armónico. ¿Cuál movimiento llega más rápido al equilibrio, el críticamente amortiguado o el sobre amortiguado? El críticamente amortiguado.

La frecuencia de vibración libre de un sistema, ¿depende de la posición de desequilibrio? No. En un péndulo compuesto ¿la frecuencia natural cambia si se cambia el pivote? Si. Si un peso deforma inicialmente a un elemento elástico, ¿su efecto es considerado?, ¿por qué? No, porque el efecto del peso queda compensado por la deformación previa del resorte. Al variar la masa en un sistema masa-resorte, ¿varía la frecuencia natural? Si. ¿Cuántas frecuencias naturales tiene un sistema de un grado de libertad? Una. ¿En qué tipo de amortiguamiento el sistema oscila? En el subamortiguado. ¿En qué tipo de amortiguamiento la amplitud del desplazamiento de la vibración decae rápidamente? En el críticamente amortiguado. ¿Por qué el análisis de sistemas vibratorios se hace para pequeños desplazamientos? Para considerar que el sistema es lineal. La frecuencia natural amortiguada, ¿es mayor, menor o igual que la frecuencia natural libre sin amortiguamiento? Ligeramente menor. ¿Se puede utilizar el método de energías en un sistema amortiguado?, ¿por qué? No, porque hay disipación de energía en el sistema.