Enciclopedia: Electrónica del Automóvil vol. 9
La Biblia de la Mecánica Automotriz

(609 páginas)

Introducción
“La Biblia de la Mecánica Automotriz” es un libro de texto que, en realidad, es un sistema interactivo a través del cual podrá descargar información e interactuar con lectores, docentes, técnicos y profesionales.
Ud. encontrará información correspondiente a presentaciones de Mecánica Automotriz con los siguientes temas:

Mecánica Automotriz
El Motor
Sistema Eléctrico
Sistema de Encendido
Transmisión
Lubricación
Dirección
Suspensión
Mecánica Clásica

Este libro es interactivo y que Ud. podrá capacitarse en los temas que necesite.
Se trata de un trabajo que se complementa con ingresos a la web, por lo cual necesitará una computadora y conexión a Internet.
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Índice general

Principios de la Mecánica
La Mecánica como Teoría Científica
Sistemas de Referencia; Espacio y Tiempo
Principio de la Relatividad de Galileo
Las Leyes de Newton
Conceptos de Masa y Fuerza
La Ley de la Gravitación Universal
Masa Gravitatoria y Masa Inerte
Dinámica de la Partícula
Principios y Teoremas Generales
Cantidad de Movimiento
Momento Cinético
Energía Cinética
Expresiones de Velocidad y Aceleración
Coordenadas Cartesianas
Coordenadas Cilíndricas / Polares
Coordenadas Esféricas
Triedro Intrínseco
Movimiento de una Partícula Libre
Proyectil Pesado en el Vacío
Proyectil Pesado en Medio Resistente
Movimiento de una Partícula sobre una Curva
Movimiento de una Partícula sobre una Superficie
Oscilaciones Lineales con Grado de Libertad
El Oscilador Armónico Simple
Ecuación del Movimiento
Energía
Integración de la Ecuación
Oscilaciones en Dimensiones
Oscilaciones con amortiguamiento
Ecuación del movimiento
Integración de la ecuación

Oscilaciones Forzadas
Ecuación del movimiento
Integración de la ecuación
Amplificación dinámica y resonancia
El Espacio de las Fases
Análisis mediante Series de Fourier
Carácter Lineal de las Ecuaciones
Análisis de Series de Armónicos
Desarrollo en Serie de Fourier
Análisis de Transitorios mediante la Función de Green
Respuesta a una Función Impulso
Análisis de Transitorios para una Excitación Arbitraria
Métodos Numéricos para Integración Directa
Método de Euler
Método de Runge-Kutta
Cinemática de Sistemas Rígidos
Derivación de Vectores en Sistemas Móviles
Velocidad y Aceleración en Sistemas Móviles
Campo de Velocidades del Sólido Rígido
Movimiento Helicoidal Tangente
Axoides del Movimiento
Campo de Aceleraciones del Sólido Rígido
Composición de Movimientos
Composición del Movimiento de Sistemas
Composición del Movimiento de n Sistemas
Movimiento de Sólidos Tangentes
Movimiento Plano
Centro Instantáneo de Rotación
Curvas Polares
Aceleraciones
Fuerzas Centrales y órbitas Gravitatorias
Reducción del Sistema Binario
Sistema Binario Gravitatorio
Movimiento bajo Fuerzas centrales
Propiedades del Movimiento
Ecuaciones del Movimiento
Fórmula de Binet
órbitas Gravitatorias
Energía de las órbitas gravitatorias
Potencial Efectivo
Leyes de Kepler
Ecuaciones Horarias

Trayectoria elíptica
Movimiento hiperbólico
Movimiento parabólico
Estudio del Sistema Ternario
Planteamiento de las Ecuaciones
Movimiento Alineado
Movimiento Equilátero
Sistemas de Varias Partículas
Morfología de los Sistemas
Sistema mecánico
Fuerzas
Enlaces
Principios y Teoremas de la Dinámica de Newton-Euler
Principio de la Cantidad de Movimiento
Principio del Momento Cinético
Teorema de la Energía Cinética
Teorema del Virial
El Sistema del Centro de Masas
Cantidad de movimiento
Momento cinético
Energía cinética
Constantes del Movimiento en Sistemas Aislados
Trabajos Virtuales
El Principio de los Trabajos Virtuales
El Principio de D’Alembert
Dinámica en Sistemas no Inerciales
Dinámica de la Partícula
Dinámica de Sistemas de varias Partículas
Ejes Ligados a la Superficie de la Tierra
Sistemas de masa variable
Sistema puntual: ecuación fundamental
Sistema con masa distribuida
Aplicaciones
Dinámica Analítica
Coordenadas Generalizadas
Ecuaciones de Lagrange
El Principio de D’Alembert en Coordenadas Generalizadas

Forma básica de las Ecuaciones de Lagrange
Caso en que las fuerzas provienen de un potencial Función Lagrangiana
Desarrollo explícito de las ecuaciones del movimiento

Integrales Primeras
Teorema de Noether
Sistemas naturales
Sistemas Giroscópicos
Potencial dependiente de la velocidad
Sistemas con Ligaduras
Método de los Multiplicadores de Lagrange
Introducción al Cálculo de Variaciones
Los Principios Variacionales
El Problema Fundamental del Cálculo de Variaciones
El Principio de Hamilton
Las Ecuaciones de Lagrange a Partir del Principio de Hamilton
Generalización del principio de Hamilton
La Dinámica a Partir del Principio de Hamilton
Estructura de la Función Lagrangiana
Teoremas de Conservación
Dinámica del Sólido Rígido
Conceptos generales
Ecuaciones Cardinales de la dinámica
Expresión de las magnitudes cinéticas
Movimiento de rotación instantánea
Movimiento general (rotación y traslación)
Dinámica del sólido con un eje fijo
El tensor de inercia
Propiedades del Tensor de Inercia
Momentos y Productos de Inercia
Elipsoide de Inercia
Ejes Principales de Inercia
Simetrías de Masas
Campo Tensorial de Inercia
Rotación Finita del Sólido
Rotaciones infinitesimales y su composición
Composición de rotaciones finitas
La Rotación finita como cambio de base
La Rotación finita como transformación ortogonal
Teorema de Euler
Relación entre rotaciones finitas e infinitesimales
Parametrización de la rotación; fórmula de Rodríguez y parámetros de Euler
ángulos de Euler
Expresiones de la velocidad de rotación
Ecuaciones de la Dinámica

Ecuaciones de Euler
Ecuaciones de Euler derivando respecto al triedro intermedio
Ecuaciones de Euler derivando respecto al triedro fijo
Ecuaciones de Lagrange
Cálculo de Reacciones en los Enlaces
Aplicaciones de la Dinámica del Sólido
Movimiento por inercia; Descripción de Poinsot
Propiedades del movimiento
Ejes permanentes de rotación
Ecuaciones del movimiento
Dinámica del sólido en sistemas no inerciales
El Giróscopo
Ecuaciones del movimiento de una peonza
Efecto giroscópico
Estabilidad de la peonza dormida
El Péndulo Esférico
Dinámica de Impulsiones
Introducción
Teoría de impulsiones
Impulsión sobre una partícula
Fuerzas impulsivas; Función Delta de Dirac
Axiomática
Teorema Fundamental
Aplicación del Principio de los Trabajos Virtuales
Aplicación del Principio de la Cantidad de Movimiento
Aplicación del Principio del Momento Cinético
Consideraciones Energéticas
Energía Cinética
Coeficiente de Restitución
Teorema de Carnot
Choque Entre Sólidos Rígidos
La Deformabilidad de los sólidos
Caso general de choque entre dos sólidos
Choque directo
Impulsiones tangenciales
Dinámica Analítica de Impulsiones
Oscilaciones Lineales con varios Grados de Libertad
Ecuaciones del Movimiento
Linealización de las Ecuaciones
Formulación Matricial

Oscilaciones Libres
Oscilaciones sin amortiguamiento; problema de autovalores
Frecuencias propias y modos normales de vibración
Caso de autovalores múltiples
Análisis Modal; Coordenadas normales
Condiciones iniciales
Oscilaciones libres con amortiguamiento
Oscilaciones Forzadas
Oscilaciones sin amortiguamiento; Resonancia
Oscilaciones con amortiguamiento; régimen transitorio y permanente
Métodos para la obtención de modos y frecuencias propias

Ecuaciones de Hamilton
Introducción
La Transformada de Legendre y sus propiedades
Ecuaciones de Hamilton
Obtención práctica de las ecuaciones
Integrales Primeras
Generalización para fuerzas no conservativas
El Método de Routh
El principio de Hamilton aplicado a la función Hamiltoniana
Estructura de las ecuaciones canónicas
Transformaciones Canónicas
Ejemplos
Estática
Consideraciones Generales
Condiciones Analíticas del Equilibrio
Unicidad del Equilibrio Condición de Lipschitz
Estabilidad del Equilibrio
Concepto de Estabilidad
Condiciones de Estabilidad: Teorema de Lejeune-Dirichlet
Equilibrio de una partícula
Partícula libre
Partícula ligada a una superficie
Partícula ligada a una curva
Equilibrio de un sistema de partículas
Ecuaciones cardinales de la estática
Principio de los Trabajos Virtuales
Equilibrio del Sólido Rígido
Aplicación del Principio de los Trabajos Virtuales

Sistemas isostáticos e hiperestáticos
Reacciones en los enlaces
Enlaces lisos
Enlaces con resistencias pasivas; Rozamiento
Sistemas de barras articuladas
Clasificación
Método de los nudos
Método de las secciones
Estática de Hilos
Consideraciones Generales
Ecuaciones de equilibrio bajo cargas continuas
Ecuación vectorial del equilibrio
Ecuaciones en coordenadas intrínsecas
Ecuaciones en coordenadas cartesianas
Casos de fuerzas conservativas
Casos de Fuerzas centrales o paralelas
Analogía dinámica
Configuraciones de equilibrio de hilos
Hilo homogéneo sometido a peso propio (Catenaria)
Hilo sometido a carga constante por unidad de abscisa
(parábola)
Efecto de cargas puntuales
Algunos tipos de condiciones de apoyo en los extremos
Hilos apoyados sobre superficies
Superficie lisa sin cargas
Superficie lisa con cargas
Enrollamiento sobre tambor rugoso

Apéndices
A álgebra vectorial y tensorial
A Escalares, puntos y vectores
A Producto escalar y vectorial
A Bases y coordenadas
A Tensores de orden dos
A Cambio de base
A Operaciones y clases especiales de tensores
A Cambio de coordenadas de un tensor
A Coeficientes de permutación
A Forma cuadrática asociada a un tensor
A Vector axial asociado a un tensor hemisimétrico
A Traza y determinante