Evaluacion de La Dinamica en La Ingenieria Civi2

8/17/2019 Evaluacion de La Dinamica en La Ingenieria Civi2

1/6

EVALUACION DE LA DINAMICA EN LA INGENIERIA CIVIL.

ASSESSMENT OF THE DYNAMICS IN CIVIL

ENGINEERING.

UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE

Alexis.20.94@ho!"il.#o!

mailto:[email protected]:[email protected]


2/6

EVALUACION DE LA DINAMICA EN LA INGENIERIA CIVIL. ULADECH

INTRODUCCI$N

Ese #"%&'lo ie(e %o) o*+ei,o )e'(i) l" i(-o)!"#i( )el"#io("/" " %")i) /e li*)os 1 %"%e)s

#o( l" /i(!i#" /e ,eh'los. M'#hos /e los #o(e(i/os (o /e-i(e( #l")"!e(e el %)o#eso/e/'#i,o %o) el #'"l h"( o*e(i/o s's e#'"#io(es %e)o se h" )""/o /e )e"li3") el )"*"+o %")"s' o*e(#i(. Se h" )""/o /e /e-i(i) !e/i"(e los %'(os )""/os los #o(#e%os /e !"1o) )ele,"(#i" "les #o!o Ro#e #oe-i#ie(e /e -)i##i( ,elo#i/"/ /e 5i)o )esise(#i" /el "i)e e#.E( 5e(e)"l el "(lisis )el"#io(" l" /i(!i#" /el !o,i!ie(o )el"#io("/o " '( 5i)o /e )"/io R "l ,ol#"!ie(o 1 "l !o,i!ie(o li(e"l -)o("l. T"!*i6( se /e*e i(/i#") 7'e es" )e#o%il"#i( /e i(-o)!"#i( se h" )e"li3"/o " %")i) /e,")ios exos es#)ios /e los #'"les se h" ele5i/o los 7'e %e)!ie( i(e)%)e") #o( !"1o) #l")i/"/los #o(e(i/os %e)o e( 5e(e)"l o/os ellos lle5"( " los !is!os. Es #l")o 7'e -"l"( /e"lles %e)o esos (os h"( si/o %osi*le /es#'*)i)los e( el %e)&o/o /e ie!%o /e/i#"/o " ese es'/ioi(i#i"l %e)o 7'e es l" si5'ie(e ")e" " se5'i).

Se h" i(#o)%o)"/o #o!e(")ios e()e los %'(os )""/os " %")i) /e l"s #o!%o(e(es"so#i"/"s "l e!" /e /i-e)e(es "'o)es %e)o 7'e #o(#l'1e( e( 6)!i(os 5e(e)"les l"s !is!"#o(#e%#i( s"l,o e( "l5'("s ex%)esio(es "l5e*)"i#"s 7'e ex%)es"( #ie)"s /i-e)e(#i"s l"s #'"les/e*e)&"( se) #o!%)o*"/"s !e/i"(e ex%e)i!e("#i(. El "(lisis se %l"(e" i(i#i"l!e(e /es/e el %'(o /e ,is" /e l" /i(!i#" "so#i"/" e( el!o,i!ie(o /el ,eh'lo h"#i" /el"(e8 l'e5o #o!o se5'(/" 6)!i(o el !o,i!ie(o e( o!") '(" #')," 1 -i("l!e(e el e!" /el !o,i!ie(o "so#i"/o " /es#"))il"!ie(o. De()o /e esose!"s se h" i(#o)%o)"/o "l5'(os ")'los "/i#io("les "les #o!o l" /i(!i#" /e '(" )'e/"-)e(os 1 o)os. O)o "s%e#o h" /es"#") /el es'/io es el he#ho /e l" /iso#i"#i( /el "(lisis /e l"#i(e!i#" 7'e e( l" !"1o)&" /e los exos "("li3"/os (o se )e"li3" %e)o 7'e o/os los "'o)es)""( /e -o)!" i(/e%e(/ie(e es %o) ello 7'e slo !e he "*o#"/o " l" /i(!i#" %e)o es /e !i

o%i(i( 7'e esos /os e!"s /e*e( se) "("li3"/os e( "l5( i(s"(e e( s' #o(+'(o. Es" )e#o%il"#i( /o#'!e("l se) es l" *"se %")" /") i(i#io "l %l"(e"!ie(o /e '(!o/elo /i(!i#o %")" '( !,il. To/os los "(e#e/e(es o*e(i/os e( s&(esis #o(si'1e( '(es'/io ex%lo)"o)io /e los "(e#e/e(es #o(#e%'"les 1 /e #ie)" !"(e)" el es"/o /el e!"/e Dinámica de vehículos.

OBJETIVOS

• Dee)!i(") !e/i"(e l" sol'#i( /e los %)o*le!"s /e #i(e!i#" l" /is"(#i"

,elo#i/"/ ie!%o #o( )es%e#o " '(" si'"#i( e( l" ,i/" )e"l e( '(" #"))ee)".

• B)i(/") sol'#io(es e-e#i,"s #o( )es%e#o " #l#'los /e #o(s)'##i( e( )"!os /e#"))ee)"s se5( l"s ,")i"*les /e ,elo#i/"/ o "(#ho /e l" !is!".

• Gesio(") '(" #"))ee)" si los %")!e)os /e ,elo#i/"/ (o es( e( )el"#i( #o( l"/is"(#i" 1 "(#ho /e l"s #'),") e( l" #"))ee)".


3/6


MOVIMIENTO CON VELOCIDAD CONSTANTE :O NO ACELERADO;

El caso más sencillo consiste en el movimiento de un objeto cuya velocidades constante, es decir, independiente del tiempo (esto es equivalente a

decir que la aceleración es nula). Esto signifca que en iguales intervalos de

tiempo recorre la misma distancia. Si escogemos un cierto origen para la

coordenada x que describe el movimiento, y digamos que conocemos la

posición inicial para t !, "cómo podemos determinar la posición x(t) para

un instante posterior t (arbitrario)#. $or el momento %nicamente sabemos

que su velocidad está dada por una constante que llamaremos v!. &otemos

que para cualquier intervalo de tiempo 't, t* la velocidad media es

necesariamente igual a v!+

lamaremos x! a la posición del objeto en el instante t !. uego, para

alg%n tiempo t, se tiene que la velocidad entre ! y t es+

de donde obtenemos+

Esta es la descripción general de cualquier movimiento unidimensional a

velocidad constante. &otemos que como la velocidad es constante, tanto la

aceleración media sobre cualquier intervalo de tiempo como la aceleración

instantánea para un instante t cualquiera son nulas. -ovimiento a velocidadconstante es entonces sinónimo de movimiento no acelerado.

Si se grafca la posición x de la partcula en /unción de t, obtenemos una

lnea recta como se ve en la 0ig. .1.


4/6


0igura .1+ El gráfco de la posición v2s tiempo para un movimiento a

velocidad constante corresponde a una recta. a pendiente de esta recta es

igual a la velocidad de la partcula. &otemos que esto es consistente con el

3ec3o de que la velocidad es igual a la pendiente de la recta tangente a

x(t). En este caso, la recta tangente a x(t) es igual a x(t), cuya pendiente es

constante e igual a v!. 4 partir de la Ecuación .5, podemos determinar por

ejemplo el tiempo t que demora un objeto en recorrer una distancia 6xcomo+

EJEMPLO 01:

7onsidere un automóvil de 1 m de largo que viaja con una rapide8 constante

de ! 9m23 por una carretera recta de una pista por sentido de tránsito.$or el mismo carril y más adelante viaja un camión de : m de largo a una

velocidad de !! 9m23.

En un instante dado, el conductor del automóvil ve al camión y decide

reali8ar una maniobra de adelantamiento manteniendo la rapide8 del auto

constante. "7uál es el mnimo intervalo de tiempo que debe estar el

automóvil en el carril contrario para reali8ar esta maniobra de /orma

segura# 7onsidere que la maniobra es segura cuando la distancia paralela a

la carretera entre el auto y el camión es mayor a ; m. 4demás desprecie el

despla8amiento lateral.Solución+ a maniobra de adelantamiento puede ser descrita en tres

etapas. $rimero se reali8a el cambio de carril, luego el sobrepaso por un

costado del otro ve3culo y fnalmente el cambio al carril original. $ara

representar gráfcamente esta situación dibujaremos los ve3culos en el

instante inicial y fnal de la maniobra en la fgura siguiente+


5/6


El trayecto d4 que recorre el automóvil está dado por+

d4 7 < 4 < S < d7 (.!)

=onde d7 es la distancia que recorre el camión durante la maniobra. $or lo

tanto, el tiempo mnimo que debe estar el automóvil en el carril contrarioes+

tm dA

vA (.)

a distancia d7 que recorre el camión es+

d7 v7tm (.)

uego, reempla8ando . y . en .!, se obtiene+

v4tm 7 < 4 < S < v7tm (.>)

=espejando, obtenemos que el tiempo está dado por+

tm 7 < 4 < S v4 ? v7 (.1)

Análisis del Resultado

Si v4 v7 @ t A B, lo cual es de esperar, ya que si el automóvil viaja auna velocidad muy cercana a la del camión, el tiempo que tarda en

adelantarlo será muy grande. En particular, si las velocidades son iguales,este resultado indica que no es posible el adelantamiento. &ote además que

el resultado sólo depende de la di/erencia de las velocidades. Esto indica

que el tiempo es el mismo que si el camión está detenido y el auto se

despla8a a ! 9m23.

Obteniendo un valor numérico:

$ara evaluar los datos en .1 es recomendable reali8ar un cambio de

unidades, desde 9m23 a m2s.

1

km

h =

1000m

3600 s


6/6


1km

h =

1m

3.6s

7omo nos interesa la di/erencia de las velocidades, se tiene que+

v4 ? v7 !km

h −100

km

h =20

km

h

v4 ? v7 20m

3.6s

Evaluando en .1+

t

16m+4m+10m

20m

3.6s A t ;, 1 s

Por lo tanto, el tiempo mínimo requerido para realizar la maniobra

de adelantamiento en forma seura es !," s#

$O%$&'$(O%)S

• Si las velocidades eran iguales nunca se 3ubiera podido pasar al

ve3culo que estaba adelante.• &o se considero /ricción ya que era una carretera uni/orme y no 3ubo

/renado por ning%n ve3culo.• Se puedo determinar que el ve3culo que se deba pasar tendra que

estar en una velocidad constante y con ello, solo la di/erencia de

velocidades daran opción al cálculo.

*(*&(O+RA(A#

0abián 7ádi8, Samuel 4. Cevia, Sebastián 4. Deyes. 0iguras+ $a Comm,

=epartamento de 0sica, $ontifcia niversidad 7atólica de 73ile, F de

junio de !>.

Evaluacion de La Dinamica en La Ingenieria Civi2

Documents

Transcript of Evaluacion de La Dinamica en La Ingenieria Civi2