Compliancia Mecánica Cm
La compliancia mecánica está relacionada con la parte
imaginaria negativa de la impedancia compleja. Una estructura o dispositivo
mecánico se comporta como una compliancia mecánica cuando,
accionada por una fuerza, sufre un desplazamiento, en proporción
directa con la fuerza. Es decir:
y como
tendremos que haciendo una analogía de tipo impedancia, obtenemos:
Como vemos el análogo eléctrico de la compliancia mecánica
es el condensador en la analogía de impedancia puesto que ambas
ecuaciones son correctas e iguales.
En la mayoría de los casos no se trabaja con compliancias, sino
con sus inversos. Se define la elasticidad (caracterizada por la constante
de elasticidad K) como el inverso de la compliancia mecánica, es
decir:
Siendo su símbolo:
En cuanto a la analogía de movilidad de la compliancia (o de
la elasticidad) tenemos:
Generadores mecánicos
Además de los componentes mecánicos ya comentados, se
introducen en los circuitos fuerzas que excitan los diferentes elementos.
Como hemos visto, según el tipo de analogía se cumple la
siguiente correspondencia:
Analogía tipo impedancia
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Analogía tipo movilidad
|
Fuerza <---
Tensión
|
Fuerza <---
Corriente
|
Por tanto las fuerzas aplicadas al circuito se modelan en el análogo
eléctrico como generadores eléctricos independientes de corriente
o de tensión.
Existen dos tipos de generadores mecánicos, los de velocidad
cte. y los de fuerza cte. (eléctricamente: corriente y tensión
respectivamente, desde punto de vista de la impedancia).
Generador de velocidad cte. : Para la analogía de movilidad es
un generador de voltaje cte., en tanto que para la de tipo impedancia,
es un generador de corriente. Su símbolo mecánico es:
Generador de fuerza cte. : Para la analogía de movilidad es un
generador de corriente cte., en tanto que para la de tipo impedancia, es
un generador de voltage. Su símbolo mecánico es:
Palanca simple
La palanca simple consiste en una barra sin peso que descansa sobre
un punto de apoyo inmóvil. El efecto es tal que al aplicar una fuerza
en un sentido aparece otra fuerza en sentido contrario, adaptando también
las impedancias, obteniéndose 2 valores ZM1 y ZM2.
Eléctricamente está representada por un transformador,
el cual cumple la funcion analoga de adaptar las impedancias entre ambas
fuerzas (voltages). Su simbolo es:
Impedancia acústica
La impedancia acústica Za se define como el relación compleja
entre la presión acústica uniforme sobre una superficie,
y la velocidad de volumen o flujo a traves de esta superficie o sea:
Za = p / U (N/m2)/(m3/s)
Su unidad es el ohm acústico.
Las componentes de la impedancia acústica son:
-
Resistencia acústica Ra.
-
Masa acústica Ma.
-
Compliancia acústica Ca.
Resistencia acústica
Es la parte real de la impedancia acústica, que se asocia a la
disipación de energía. Su unidad es (N seg/m5)
u ohm acústico. El elemento acústico utilizado para representar
la resistencia acústica es:
Su ecuación una vez integrado el factor de superficie a su análoga
mecánica será:
p(t) = RA U(t) = 1/rA U(t)
Con: p(t) : Diferencia entre las presiones instantaneas (N/m2)
a traves del elemento disipativo.
RA : Resistencia acústica (N seg/m5).
rA : Conductancia acústica (m5/N seg) o
mohm acústico.
U(t): Velocidad instantanea del volumen de aire que pasa a traves del
area transversal de la resistencia.
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