Dinámica 28: Prehundimiento de la suspensión y frecuencia natural

Summary

En este video, se explica el concepto de la frecuencia natural de una suspensión en vehículos. Se relaciona la dureza de los muelles con su comportamiento al deformarse, almacenando y liberando energía potencial elástica. Se describe cómo el muelle realiza un movimiento armónico simple, afectado por la fricción. El concepto de frecuencia natural se define como el número de oscilaciones por segundo, y se conecta con la dureza de las suspensiones en el diseño de vehículos. Se discuten también conceptos como el prehundeimiento y cómo este influye en la frecuencia a la que trabaja la suspensión.

Takeaways

• 😀 La frecuencia natural de una suspensión está relacionada con la dureza del sistema, que depende de la compresión del muelle.
• 😀 La constante elástica de un muelle determina cuántos centímetros se desplaza por cada kilogramo de fuerza aplicada.
• 😀 Un muelle comprimido acumula energía potencial elástica que se libera rápidamente cuando la fuerza cesa, causando un movimiento rápido y repetitivo.
• 😀 El movimiento del muelle, si no hay rozamiento, sería indefinido, pero en la realidad, el rozamiento hace que el movimiento se amortigüe.
• 😀 Las dos magnitudes fundamentales del movimiento armónico simple son la frecuencia y la amplitud.
• 😀 La frecuencia se refiere al número de oscilaciones que realiza el sistema por segundo, y el periodo es su inverso, representando el tiempo que tarda en hacer una oscilación.
• 😀 La amplitud describe cuántos centímetros se desplaza un muelle en su movimiento.
• 😀 La frecuencia natural de un sistema se puede calcular observando cuántas oscilaciones realiza en un segundo, en unidades de hercios (Hz).
• 😀 La frecuencia de las suspensiones en un coche se especifica según la dureza de los muelles y es clave para el ajuste de la suspensión del vehículo.
• 😀 El prehundeimiento en la suspensión se refiere a la cantidad que se comprime el muelle con el peso del vehículo y el piloto, y está directamente relacionado con la frecuencia de la suspensión.
• 😀 Al diseñar una suspensión, las variables principales son el recorrido de la suspensión y la dureza, que se resume principalmente en la frecuencia de trabajo de la suspensión.

Q & A

¿Qué es la frecuencia natural de una suspensión?

La frecuencia natural de una suspensión es el número de oscilaciones que realiza una suspensión por segundo, sin ninguna alteración externa, como la amortiguación.

¿Cómo se relaciona la constante elástica de un muelle con su compresión?

La constante elástica de un muelle indica cuánta fuerza se necesita para comprimirlo una cierta distancia. Por ejemplo, un muelle con una constante de 20 kg/cm se comprimirá 1 cm si se aplica una fuerza de 20 kg sobre él.

¿Qué sucede cuando se quita la fuerza que comprime un muelle?

Cuando se quita la fuerza, el muelle vuelve a estirarse debido a que ha almacenado energía potencial elástica durante la compresión, y esta energía se libera al soltarlo.

¿Qué es el movimiento armónico simple?

El movimiento armónico simple es el movimiento repetitivo que ocurre cuando un muelle o sistema elástico se comprime y se estira en un ciclo continuo, siempre que no haya rozamiento que lo detenga.

¿Cómo se puede medir la frecuencia natural de una suspensión?

La frecuencia natural se puede medir observando cuántas oscilaciones realiza el sistema por segundo. Esto se mide usando un cronómetro para contar el número de oscilaciones y se expresa en hercios (Hz).

¿Qué es el 'prehundimiento' en una suspensión?

El prehundimiento es el desplazamiento inicial de la suspensión cuando se comprime debido al peso del vehículo y el piloto. Este punto de compresión inicial es clave para determinar la frecuencia natural de la suspensión.

¿Por qué es importante conocer la frecuencia natural de las suspensiones al poner a punto un coche?

Conocer la frecuencia natural es crucial porque influye directamente en la dureza de las suspensiones y su capacidad para absorber impactos. Ayuda a ajustar el rendimiento de las suspensiones para un manejo óptimo.

¿Cómo influye la dureza del muelle en la frecuencia de la suspensión?

La dureza del muelle influye en la frecuencia natural de la suspensión; cuanto más duro es el muelle, mayor será la frecuencia. Esta relación depende también del peso que la suspensión debe soportar.

¿Qué ocurre si no hay rozamiento en un sistema de suspensión?

Si no hay rozamiento, el movimiento armónico simple se mantendría indefinidamente, ya que no habría fuerzas que disipen la energía del sistema, lo que provocaría una oscilación continua.

¿Qué variables son necesarias para diseñar correctamente el sistema de suspensión de un vehículo?

Las variables clave para diseñar una suspensión son el recorrido de la suspensión y la dureza del muelle, que se determina en función de la frecuencia natural deseada y el peso del vehículo.