Tipos de carga mecánica
En el mundo de la ingeniería, la carga mecánica es un concepto fundamental que se refiere a la fuerza que se aplica sobre una estructura o un objeto. Esta carga puede ser de diferentes tipos, y cada uno tiene sus propias características y propiedades. En este artículo, hablaremos sobre los diferentes tipos de carga mecánica que existen y cómo afectan a los objetos y estructuras sobre los que se aplican.
Es importante conocer los tipos de carga mecánica, ya que pueden tener un impacto significativo en la durabilidad y seguridad de una estructura. Por ejemplo, si una estructura está diseñada para soportar una carga de compresión y se somete a una carga de tracción, podría sufrir daños severos e incluso colapsar. Por esta razón, es importante seleccionar el tipo de carga adecuado para el diseño y construcción de cualquier objeto o estructura.
En TiposDe, nos dedicamos a proporcionar información precisa y detallada sobre diferentes tipos de objetos, conceptos y tecnologías. En este artículo, nos enfocamos en los diferentes tipos de carga mecánica, para ayudar a los ingenieros, estudiantes de ingeniería y aficionados a comprender mejor este importante concepto.
Tipos de carga mecánica
A continuación, enumeramos los diferentes tipos de carga mecánica, qué caracteriza a cada una de ellas y algunos ejemplos de cómo se aplican en la vida cotidiana.
Tipos de cargas existentes en un sistema mecánico-
Carga de compresión
La carga de compresión es una fuerza aplicada en dirección opuesta en diferentes puntos de un objeto, comprimiéndolo y reduciendo su volumen. Esta carga puede ser aplicada en objetos sólidos o fluidos, pero siempre actúa perpendicularmente a la superficie del objeto. Los ejemplos comunes de cargas de compresión incluyen la carga que soporta un edificio o una estructura de puente, o la carga que soporta un cojín cuando nos sentamos en él.
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Carga de tracción
La carga de tracción es el opuesto de la carga de compresión. Se aplica un estiramiento o una tensión en diferentes puntos de un objeto, lo que lo hace más largo y delgado. Comúnmente se aplica en estructuras como puentes, cables y en los sistemas de suspensión de los coches para soportar la carga del peso de los objetos o personas.
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Carga de corte
La carga de corte es una fuerza aplicada en dirección tangencial a un objeto, lo que causa un desplazamiento relativo de las capas del objeto. Esta carga se puede pensar como descarrilante, causando un cambio en la posición de las capas en el objeto. Ejemplos de esto incluyen cuando cortamos una barra de acero con una sierra, o cuando aplicamos una fuerza para mantener la tapa de una botella hacia abajo mientras giramos la tapa en sentido contrario a las agujas del reloj para abrirla.
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Carga de torsión
La carga de torsión es una fuerza aplicada en un objeto en una dirección tangencial, como si estuviera torsionando el objeto. Eso sucede en un objeto que se gira para permitir el movimiento de objetos con respecto al objeto afectado en su centro; como los ejes giran alrededor de un eje en una camioneta, y también en una herramienta taladro.
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Carga de flexión
La carga de flexión es una tensión y compresión aplicada en la misma dirección de un objeto, como si estuviéramos doblándolo. Cada sección de un objeto que tiene una carga como tal, se dobla y se comprime, soportando tensiones gravitacionales o de algún otro tipo, y generalmente se aplica a objetos como puentes o vigas de soporte.
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Carga de fatiga
La carga de fatiga es una fuerza cíclica o repetitiva que se aplica a un objeto. Aunque esta carga no sea lo suficientemente fuerte como para dañar el objeto de la primera vez, se puede acumular lentamente en el tiempo y causar fallas y rupturas significativas.
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Carga de impacto
La carga de impacto es una fuerza repentina y de alta energía aplicada a un objeto. Ejemplos de carga de impacto incluyen el impacto de un precipicio, la colisión de un automóvil o una caída desde una altura extremadamente alta.
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Carga de vibración
La carga de vibración es una fuerza periódica y repetitiva, que se produce en un objeto que se mueve rápidamente. Esto puede resultar en la fatiga del material, la fractura o el desgaste de los elementos móviles sobre los materiales.
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Carga térmica
La carga térmica se produce debido a la variación de la temperatura en un objeto o estructura. Cuando la temperatura de un objeto o estructura cambia rápidamente, se produce una tensión física que puede afectar las propiedades de los materiales, resultando en una fractura o falla de la estructura. Por ejemplo, cuando un objeto se enfría rápidamente después de calentarse, el material se expande y contrae y puede dividirse debido a la carga.
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Carga de compresión axial
La carga axial de compresión se produce cuando una fuerza compresora se aplica axialmente a un objeto. De manera similar, la carga de tracción axial se produce cuando se aplica una fuerza de tracción axial a un objeto. Ejemplos de cargas axiales de compresión incluyen soportes de columnas y otras estructuras similares.
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Carga lateral
La carga lateral implica el movimiento o carga de un objeto en una dirección perpendicular a su eje longitudinal, provocando la tensión y deformación en el objeto o estructura. Ejemplos de cargas laterales incluyen el viento que empuja sobre un edificio o una estructura de puentes que soporta carga lateral.
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Carga estática
La carga estática es un tipo común de carga que se aplicará sin cambios o cualquier alteración observable. Por ejemplo, una grúa que soporta la carga de una carga estática, como un edificio o una roca gigante, durante un período de tiempo puede aplicarse a una carga de compresión estática.
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Carga dinámica
La carga dinámica es una carga que cambia con el tiempo y puede ser cíclica, transitoria, periódica o aleatoria. Algunos ejemplos de carga dinámica incluyen el viento que sopla contra un edificio, un automóvil que viaja sobre un camino irregular o el bombeo de líquido a través de una máquina.
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Carga estática y dinámica
La carga combinada estática y dinámica es una combinación de las dos cargas que se aplican a un objeto o estructura. La carga estática se aplica a la estructura de forma continua, y la carga dinámica cambia constantemente, como ejemplo una persona saltando sobre un piso puede generar una carga dinámica en conjunto con la carga estática que ejerce el edificio..
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Carga de empuje
La carga de empuje se produce cuando un objeto o estructura está sometido a una fuerza de empuje en una dirección lateral. El empuje puede ser constante o variable, pero siempre actúa perpendicular a la superficie de la estructura afectada. Ejemplos de cargas de empuje incluyen el empuje que ejerce el agua sobre una presa durante una inundación u otra carga que ejercen fuerzas perpendiculares simétricas.
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Carga de impacto y vibración
Esta carga casi se asemeja a la carga de impacto pero en este caso la carga de impacto y vibración ocurren simultáneamente en un objeto. Esta carga puede afectar la vida útil de las estructuras y puede causar el desgaste, el envejecimiento o incluso la ruptura del objeto afectado.
Preguntas frecuentes sobre carga mecánica
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¿Qué es la carga estática?
La carga estática es una carga que se aplica sin cambios observable sobre un objeto o estructura.
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¿En qué se diferencia la carga de compresión de la carga de tracción?
La carga de compresión es una fuerza que reduce el volumen del objeto, mientras que la carga de tracción estira el objeto, lo que lo hace más largo y delgado.
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¿Qué es la carga de flexión?
La carga de flexión es una carga que afecta la estructura en una dirección que la dobla, tensiona y comprime al objeto al mismo tiempo.
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¿Qué tipo de carga puede causar fatiga en un objeto?
La carga de fatiga es una carga repetitiva y cíclica que puede acumularse en un objeto y causar fallas con el tiempo.
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¿Cuál es la carga que se produce en las estructuras de puente?
Las estructuras de puentes están diseñadas para soportar cargas de compresión, tracción, corte, torsión, flexión y empuje.
Conclusión
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