Mecánica Newtoniana

TSTC
Mecánica Newtoniana
Seminario Robótica Industrial
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Contenidos
1
Cinemática del Punto Material
2
Dinámica del Punto Material
3
Trabajo y Energía
4
Dinámica del Sólido Rígido
5
Resumen
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1. Cinemática del punto material
™ Definición magnitudes básicas:
ƒ Vector de posición del punto.
ƒ Velocidad.
ƒ Aceleración.
™ Ejemplos:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Movimiento rectilíneo uniforme.
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
Movimiento circular uniforme.
Movimiento de un proyectil.
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2. Dinámica del punto material
™ Definición del momento lineal o cantidad de movimiento:
™ Regido por las 3 leyes de Newton:
ƒ Todo punto material (o cuerpo) sobre el que no actúa ninguna fuerza
mantiene constante su momento lineal.
ƒ Un cuerpo sobre el que actúa una fuerza sufre una aceleración que
está relacionada con la fuerza mediante:
ƒ Principio de Acción y Reacción. Las fuerzas siempre actúan por
parejas. La fuerza de reacción tiene la misma magnitud, dirección y
sentido contrario a la de acción.
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2. Dinámica del punto material
™ Otras definiciones:
ƒ Momento angular (o momento de la cantidad de
movimiento).
ƒ Momento de una fuerza o par:
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3. Trabajo y Energía
™ El trabajo realizado por una fuerza entre dos puntos se
define como:
™ Energía Cinética:
ƒ El trabajo realizado por la fuerza entre los dos puntos es igual a
la variación de la energía cinética de la partícula en dichos
puntos:
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3. Trabajo y Energía
™ Energía Potencial:
ƒ Toda fuerza puede definirse como el gradiente de una cierta
función escalar denominada energía potencial:
ƒ El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es igual a la
variación de energía potencial de la partícula entre dichos
puntos:
™ Principio de Conservación de Energía:
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4. Dinámica del Sólido Rígido
™ El movimiento de todo sólido rígido puede
descomponerse en dos movimientos:
ƒ El movimiento de su centro de gravedad (Translación).
ƒ El movimiento de todo el cuerpo en torno a su centro
(Rotación).
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4. Dinámica del Sólido Rígido
™ Movimiento de translación (=movimiento del
punto material):
ƒ Toda la masa del cuerpo (m) se considera concentrada
en un punto, el centro de gravedad.
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4. Dinámica del Sólido Rígido
™ Movimiento rotacional
ƒ Considerando que el sólido gire respecto a un único eje:
ƒ Donde J es el momento de inercia:
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5. Resumen
™ Movimiento Lineal (articulaciones lineales):
™ Movimiento Rotacional (articulaciones de revolución):
ƒ Paralelismo entre los movimientos lineal y rotacional.
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