Motor-polea-muelle-masa (1): ecuaciones de la física (elementales+balances), modelos matemáticos

Este vídeo plantea el modelado de un sistema donde un motor ejerce un par (entrada al sistema) que hace girar un eje con cierta inercia al extremo del cual existe una polea con una cuerda que sostiene a un muelle del que cuelga una masa en el otro extremo.

Se plantea cómo obtener de forma `ordenada' un modelo matemático resoluble del sistema:
1)Identificar los elementos del sistema y sus ecuaciones básicas (¿qué hay?)
2) Escribir las ecuaciones (balances, resultantes) que describan la interconexión entre los distintos elementos
3) Clasificar los símbolos en señales de entrada, señales incógnita y parámetros constantes
4) Elegir sistema de referencia y asignar los signos en las ecuaciones de balance adecuados para que el movimiento tenga sentido físico correcto.

Se aplica esta metodología al sistema físico, primero sin rozamiento por simplicidad y luego se añade rozamiento al final del vídeo. En los vídeos siguientes de este caso de estudio se realizará la transformación del modelo a ecuaciones de estado y salida normalizadas (vídeo \TODO{mpmm2}), así como simulaciones en Matlab.
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#mecanica #física #ingenieriadesistemas
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Antonio Sala
Universitat Politècnica de València (UPV)