practica2 - sistemas mecatronicos

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PRACTICA 2 De acuerdo al sistema desarrollado para el modelo dispuesto por el profesor se simulara con las siguientes condiciones. a) Fuerza externa aplicada F(t)=0 y condiciones iniciales cero b) Fuerza externa aplicada F(t)=0 y condiciones iniciales =30°, x(0)=0, velocidades cero c) Aplicar una fuerza al carro igual a Y condiciones iniciales =30°, x(0)=0, velocidades cero

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Practica de modelado

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  • PRACTICA 2

    De acuerdo al sistema desarrollado para el modelo dispuesto por el profesor se simulara con las

    siguientes condiciones.

    a) Fuerza externa aplicada F(t)=0 y condiciones iniciales cero

    b) Fuerza externa aplicada F(t)=0 y condiciones iniciales =30, x(0)=0, velocidades cero

    c) Aplicar una fuerza al carro igual a

    Y condiciones iniciales =30, x(0)=0, velocidades cero

  • PRACTICA 2

    A) Fuerza externa aplicada F(t)=0 y condiciones iniciales cero

    Como se puede ver en la imagen de arriba nos apoyaremos de varios graficadores (Scope) para

    observar el movimiento la velocidad y la aceleracin de ambos cuerpos (M y m).

    En esta primera imagen podemos observar las grficas de posicin movimiento y aceleracin

    respectivamente para el carro.

    Fcilmente podemos ver que como todas las condiciones son cero el carro est en su posicin

    inicial y el pndulo tampoco est en movimiento no existe ninguna clase de movimiento para

    ambas partculas.

  • PRACTICA 2

    De manera anloga para el pndulo no existe ningn movimiento y por lo tanto ni velocidades ni

    aceleraciones.

    En este caso especfico al no tener cosas como resortes o amortiguadores y considerando a todos

    los componentes como cuerpos rgidos o partculas, en este caso podemos darnos el lujo de

    igualar a ambos trminos, observamos que no hay movimientos causados por la gravedad.

  • PRACTICA 2

    B) Fuerza externa aplicada F(t)=0 y condiciones iniciales =30, x(0)=0, velocidades cero

    Con la posicin inicial del pndulo, podemos ver que todo cambia ahora si existe un movimiento

    en ambas partes; en las grficas del carro se observa una seal que se podra considerar casi

    senoidal para la posicin del carro y ms adelante observaremos que este movimiento se

    contrapone con el del pndulo, el pndulo al comenzar a caer por efectos de la gravedad en el

    carro surge un efecto como de rotacin y este comienza a avanzar pero el pndulo al llegar a su

    punto mximo y comenzar el retroceso de su trayectoria obliga al caro a regresar y al ser un

    movimiento oscilatorio sin gravedad este movimiento tiene que ser continuo en tiempos y

    recorridos.

    En el pndulo podemos ver un movimiento oscilatorio ms puro.

  • PRACTICA 2

    Para la velocidad es un poco ms compleja la velocidad para la primer pendiente de subida en mi

    opinin es que el pndulo va en plena cada o por decirlo de otra forma en su primer cuarto de

    trayectoria la cresta es en el justo momento que el pndulo est en su posicin ms baja la

    aceleracin va a cero y la velocidad comienza a cambiar de direccin en el punto donde el pndulo

    llega a su posicin mxima y la velocidad al cambiar de direccin positiva el carro comienza a

    perder velocidad y en poco tiempo comenzar a regresar hasta su pocin de inicio por eso es que la

    velocidad pasa a la parte negativa de la grfica y observamos que un proceso parecido ocurre en

    pares inversos.

  • PRACTICA 2

    La aceleracin ocurre un efecto extrao en el pndulo las crestas y valles tan prolongados son un

    efecto del brazo de palanca que sufre el carro debido a la oscilacin del pndulo es como si al

    estar parado sobre el pndulo, por unos instantes no sintieras esa sensacin de cada y solo

    estuvieras suspendido pero solo es relativo y debido al movimiento del carro contrapone la cada

    del pndulo y cuando este comienza a perder velocidad el pndulo vuelve a sentir la aceleracin y

    comienza de nuevo a ejercer un brazo en sentido contrario al carro.

    La aceleracin del carro es ms interesante, los pequeos surcos que se ven durante periodos

    prolongados son los encargados de mover al carro en su primer mitad de trayectoria luego hay un

    pequeo cambio brusco que es el en cargado de cambiar la direccin del carro seguido de una

    pendiente mucho ms prolongada que es la que mueve el carro la segunda mitad de trayectoria

    seguido de una pequea pendiente que de nuevo cambia la direccin de carro.

  • PRACTICA 2

    a) Aplicar una fuerza al carro igual a

    Y condiciones iniciales =30, x(0)=0, velocidades cero

  • PRACTICA 2

    Podemos ver en el carro que es donde se desarrollan la mayor cantidad de cambios, la posicin de

    entrada no regresa al cero marcado por nosotros ms sin embargo parce que despus de que

    estas fuerzas aplicadas desaparecen este toma una oscilacin ms comn a lo que habamos

    estado observando.

    Vemos en la grfica de velocidad que comienza prcticamente igual que el punto b hasta el

    segundo 1 que es donde la fuerza aparece y hay una subida en la velocidad del mvil que

    decrementa sbitamente a partir del segundo 2 cuando esta fuerza cambia de direccin; parece

    tener una desaceleracin casi lineal y comienza a oscilar en algo muy parecido al punto b con las

    crestas y valles un poco ms altas pero con un figura muy parecida.

    En cuanto a la aceleracin vemos los 3 saltos caractersticos de la fuerza de entrada en los puntos

    1, 2 y 3 la aceleracin de 0 a 1 es la que vimos en el punto b de nuevo de 1 a 2 observamos que la

    esta no tiene una pendiente tan pronunciada como en b pero anlogamente el carro comienza a

    desacelerar debido al pndulo; por ultimo obtenemos un cambio de direccin debido a la fuerza

    externa y otra desaceleracin debido al pndulo. Podemos suponer que el ngulo de oscilacin del

    pndulo si se vio afectado por la fuerza debido a que los saltos tan bruscos que haba de

    aceleracin en el punto b ya no estn y ahora son un tanto ms suaves.

  • PRACTICA 2

    Aqu comparamos un poco las posiciones relativas del pndulo respecto al carro y vemos que en

    efecto el pndulo oscila con a un tiempo mayor en la primer grafica de la figura superior con

    respecto a la figura inferior que refiere al inciso b posicin del pndulo vemos.

    Las otras dos graficas no sufren cambios significativos y es porque la fuerza no fue aplica sobre

    este cuerpo el solo seguir regido por la gravedad con variaciones mnimas por no decir

    insignificantes debido al movimiento del carro.