Para estudiar el comportamiento de los sistemas se utilizan modelos matemáticos que se presentan por ecuaciones, las cuales describen las relaciones entre la entrada y la salida de un sistema.
Los parámetros concentrados son sistemas que se construyen con elementos básicos se denominan así porque cada parámetro o propiedad de este se considera independiente.
Los elementos básicos que se utilizan para representar sistemas mecánicos son los resortes, amortiguadores y masas.
La rigidez de un resorte se describe por la relación entre la fuerza que se usa para extender o comprimir dicho resorte y la extensión o compresión resultante.
Un amortiguador representa el tipo de fuerzas que se originan cuando se intenta empujar algo a través de un fluido o desplazar un objeto contra fuerzas de fricción.
El elemento básico masa tiene la propiedad de que cuanto mayor sea la masa mayor sera la fuerza necesaria para darle una aceleración determinada.
El resorte, el amortiguador y la masa son elementos básicos de los sistemas mecánicos si existe una rotación los elementos básicos equivalentes son: el resorte de torsión el amortiguador giratorio y el momento de inercia.
Muchos sistemas están básicamente constituidos por una masa, un resorte y un amortiguador.
Para evaluar a relación que existe entre la fuerza y el desplazamiento del sistema se utiliza un diagrama de cuerpo libre.
Para los modelos de sistemas mecánicos rotatorios se considera una masa giratoria y solo los torques que actúan sobre dicho elemento.
Los elementos básicos en los sistemas eléctricos son los inductores, capacitores y resistencias. Las ecuaciones que describen la combinación de los elementos básicos eléctricos son las leyes de Kirchhoff.
En los sistemas de fluidos hay tres elementos básicos que se pueden considerar los equivalentes de la resistencia eléctrica, la capacitancia y la inductancia.
La resistencia hidráulica es la que presenta un liquido cuando fluye a través de una válvula o debido a los cambios en el diámetro de la tubería.
Capacitancia hidráulica es el termino que describe la energía almacenada en un liquido cuando este se almacena en forma de energía potencial.
La inercia hidráulica es el equivalente de la inductancia en un sistema eléctrico o de un resorte en los sistemas mecánicos.
En los elementos neumáticos los tres elementos son: la resistencia, la capacitancia y la inercia.
Los elementos básicos de los sistemas térmicos son dos: resistencia y capacitancia.
La capacitancia térmica es la medida de almacenamiento de energía interna en un sistema.
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