Fisica resortes en serie y paralelo

Fisica I; IUPSM. MÉRIDA

1. RESORTES EN SERIE Y PARALELO República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño ” Mérida, Estado Mérida Dariana Monsalve C.I: 26.198.659 ING. AGRONOMICA

2. ¿QUÉ ES UN RESORTE ? Se conoce como resorte a un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido , en la mecánica son conocidos erróneamente como " muelle ", varían así de la región o cultura . Se fabrican con materiales muy diversos , tales como acero al carbono , acero inoxidable , acero al cromo-silicio , cromo-vanadio , bronces , plástico , entre otros , que presentan propiedades elásticas y con una gran diversidad de formas y dimensiones .

3. Tienen gran cantidad de aplicaciones, desde cables de conexión hasta disquetes, productos de uso cotidiano, herramientas especiales o suspensiones de vehículos y sillas plegables. Su propósito, con frecuencia, se adapta a las situaciones en las que se requiere aplicar una fuerza y que esta sea retornada en forma de energía. Siempre están diseñados para ofrecer resistencia o amortiguar las solicitaciones externas.

4. TIPOS DE RESORTE De acuerdo a las fuerzas o tensiones que puedan soportar, se distinguen tres tipos principales de resortes: RESORTES DE TRACCIÓN: Estos resortes soportan exclusivamente fuerzas de tracción y se caracterizan por tener un gancho en cada uno de sus extremos, de diferentes estilos: inglés, alemán, catalán, giratorio, abierto, cerrado o de dobles espira. Estos ganchos permiten montar los resortes de tracción en todas las posiciones imaginables.

5. RESORTES DE COMPRESIÓN : Estos resortes están especialmente diseñados para soportar fuerzas de compresión . Pueden ser cilíndricos, cónicos , bicónicos , de paso fijo o cambiante. RESORTES DE TORSIÓN: Son los resortes sometidos a fuerzas de torsión ( momentos) Existen resortes que pueden operar tanto a tracción como a compresión . También existen una gran cantidad de resortes que no tienen la forma de resorte habitual; quizás la forma más conocida sea la arandela grower.

6. La característica principal de este sistema de resortes es que , realizando un análisis de cuerpo libre para cada uno de los resortes se deduce que, la fuerza aplicada a cada uno de los resortes es igual . Esta es la característica fundamental de los resortes que actúan en “serie”. RESORTES EN “SERIE”

7. Suponiendo que la fuerza común , aplicada a todos y cada uno de los resultados, está dada por F , la deformación de cada uno de los resortes está dada por las ecuaciones Sistema de Resortes que actúan en Serie

8. ECUACIONES (1) A partir de la ecuación (2), la deformación total que sufre el sistema de resortes est á dada por: (2)

9. Puesto que la fuerza soportada por el sistema de resorte que actúan en serie es F , se tiene que la constante del resorte equivalente, k e , está dada por: (3) En particular, si el sistema consta de únicamente dos resortes que actúan en serie, se tiene que: (4)

10. RESORTES EN “PARALELO” La característica principal de este sistema de resortes es que la deformación que sufren todos los es igual . Esta característica es la mas fundamental de los resortes que actúan en “paralelo”. Para recalcar este hecho, a la placa que permite deformar todos los resorte se le ha colocado unas guías que le impiden rotar y que aseguran que la deformación de todos los resortes es igual.

11. Suponiendo que la deformación común a todos y cada uno de los resortes es δ, la fuerza soportada por cada uno de los resortes está dada por: (1) A partir de las ecuación (3), se tiene que la fuerza total, FT, ejercida por el sistema de resortes está dada por: (2)

12. Puesto que la deformación es común, la constante del resorte equivalente esta ´ dada por: En particular, si el sistema consta de únicamente dos resortes que actúan en paralelo, se tiene que : (3) (4)