EGEL Plus Ingeniería Mecánica Eléctrica flashcards

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Segunda ley de Newton

La fuerza neta sobre un cuerpo es igual al producto de su masa por su aceleración (ΣF = m·a). En rotación, el momento neto iguala el momento de inercia por la aceleración angular.

Energía cinética

Energía asociada al movimiento de un cuerpo, calculada como K = ½mv². Es un escalar siempre positivo y se mide en joules cuando la masa está en kg y la velocidad en m/s.

Conservación de cantidad de movimiento

Si la fuerza externa neta sobre un sistema es cero, la suma vectorial de las cantidades de movimiento antes y después de un evento permanece constante, incluyendo choques y explosiones.

Eficiencia de Carnot

Máximo rendimiento teórico de una máquina térmica que opera entre dos depósitos: η = 1 − T_f/T_c, con temperaturas absolutas. Ninguna máquina real entre las mismas temperaturas la supera.

Ley de Ohm

La diferencia de potencial entre los extremos de un conductor óhmico es proporcional a la corriente que lo atraviesa: V = I·R. La resistencia se mide en ohmios (Ω).

Resistencias en paralelo

Configuración donde todos los elementos comparten el mismo voltaje. La conductancia equivalente es la suma de conductancias: 1/R_eq = 1/R₁ + 1/R₂ + …, por lo que R_eq es menor que la menor resistencia.

Ley de Coulomb

La fuerza entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa: F = k·q₁·q₂/r².

Análisis dimensional

Verificación de que ambos lados de una ecuación tienen las mismas unidades base (masa, longitud, tiempo, corriente). Detecta fórmulas incorrectas antes de sustituir valores numéricos.

Ley de Hooke

En la región elástica, el esfuerzo es proporcional a la deformación unitaria: σ = E·ε. El módulo de Young E es una propiedad del material y su pendiente en la curva esfuerzo-deformación.

Esfuerzo cortante

Esfuerzo tangencial a la sección transversal, τ = V/A, donde V es la fuerza cortante interna. Provoca deslizamiento entre planos del material y es clave en uniones y pasadores.

Momento polar de inercia

Para una sección circular llena de diámetro d, J = π·d⁴/32. Aparece en la fórmula de torsión τ = T·c/J, donde c es el radio exterior del eje.

Factor de seguridad

Relación entre la resistencia del material y el esfuerzo de trabajo esperado: n = resistencia/esfuerzo. Un valor mayor que uno indica margen ante incertidumbres de carga y propiedades.

Momento en voladizo

En una viga en voladizo con carga puntual P aplicada en el extremo libre, el momento flexionante máximo ocurre en el empotramiento y vale M = P·L, siendo L la longitud.

Ciclo Rankine

Ciclo de potencia de vapor con cuatro procesos: bombeo, calentamiento en caldera, expansión en turbina y condensación. El recalentamiento y la regeneración mejoran su eficiencia térmica.

Ley de Fourier

La conducción de calor es proporcional al gradiente de temperatura y al área: q = k·A·ΔT/L. La conductividad térmica k es propia de cada material y se expresa en W/(m·K).

Ecuación de continuidad

Para flujo incompresible en régimen estacionario, el gasto volumétrico se conserva: A₁·v₁ = A₂·v₂. Al reducir el área, la velocidad aumenta proporcionalmente.

Ecuación de Bernoulli

En flujo ideal, incompresible y estacionario a lo largo de una línea de corriente: P + ½ρv² + ρgh = constante. Relaciona presión, velocidad y altura en el fluido.

Falla por fatiga

Ruptura progresiva del material sometido a esfuerzos cíclicos repetidos, incluso por debajo del límite elástico. Se origina en concentradores de esfuerzo y no muestra deformación plástica previa.

Pandeo de columnas

Falla por inestabilidad lateral de elementos esbeltos sometidos a compresión axial. La carga crítica depende de la longitud efectiva, el momento de inercia y el módulo del material (fórmula de Euler).

Resonancia RLC serie

Condición en que la reactancia inductiva iguala a la capacitiva, con f₀ = 1/(2π√(L·C)). La impedancia es mínima y puramente resistiva, por lo que la corriente alcanza su máximo.

Transformador ideal

Relaciona tensiones con la razón de espiras: V₁/V₂ = N₁/N₂, e inversamente las corrientes: I₁/I₂ = N₂/N₁. La potencia aparente se conserva si se desprecian las pérdidas.

Factor de potencia

Cociente entre potencia activa y aparente: fp = cosφ = P/S. Un valor bajo indica mayor corriente para la misma potencia útil y mayores pérdidas; se corrige con capacitores.

Potencia trifásica balanceada

En carga equilibrada, P = √3·V_L·I_L·cosφ, donde V_L e I_L son valores de línea. En conexión estrella, la tensión de línea es √3 veces la de fase.

Amplificador operacional ideal

Modelo con ganancia de tensión infinita, impedancia de entrada infinita y de salida cero. Su voltaje diferencial de entrada es nulo, lo que permite el concepto de cortocircuito virtual.

Rectificador de onda completa

Circuito que convierte ambas mitades de la señal alterna en continua pulsante. Frente al de media onda, duplica la frecuencia de rizo y facilita el filtrado con capacitores menores.

Deslizamiento del motor de inducción

Diferencia relativa entre la velocidad del campo giratorio y la del rotor: s = (n_s − n_r)/n_s, con n_s = 120·f/p. Aumenta al incrementarse la carga mecánica.

Interruptor termomagnético

Dispositivo de protección que combina un elemento térmico para sobrecargas sostenidas y uno magnético para cortocircuitos. Se selecciona según corriente nominal y curva de disparo.

Valor presente neto

Suma de los flujos de efectivo futuros descontados a una tasa, menos la inversión inicial. Un VPN mayor que cero indica que el proyecto crea valor a esa tasa de descuento.

Tasa interna de retorno

Tasa de descuento que hace el valor presente neto igual a cero. El proyecto se acepta si la TIR supera la tasa mínima atractiva de rendimiento exigida por el inversionista.

Ruta crítica

Secuencia de actividades con holgura total cero que determina la duración mínima del proyecto. Cualquier retraso en una de ellas retrasa directamente la fecha de término.

Holgura total

Tiempo que una actividad puede retrasarse sin afectar la fecha de término del proyecto: HT = LS − ES = LF − EF. Las actividades con holgura cero pertenecen a la ruta crítica.

Estimación paramétrica

Técnica de estimación de costos que usa una relación matemática entre variables del proyecto, como costo unitario por metro cuadrado o por equipo, calibrada con datos históricos.

Matriz de riesgos

Herramienta que clasifica los riesgos según probabilidad de ocurrencia e impacto en los objetivos. Prioriza los de mayor exposición para asignarles respuesta y seguimiento.

Índice de desempeño del costo

CPI = valor ganado / costo real. Un valor menor que uno indica que se gasta más de lo presupuestado para el trabajo efectivamente realizado; mayor que uno indica ahorro.