15.5 : Análisis de movimiento relativo: velocidad

Un motor de carrera tiene un mecanismo de manivela deslizante que convierte el movimiento de rotación de la manivela en movimiento lineal del control deslizante o viceversa. Este mecanismo consta de tres partes principales: la manivela, la biela y el control deslizante.

Cuando se ejerce una fuerza externa, la manivela inicia un movimiento de rotación. Esto, a su vez, provoca el movimiento de la biela, dando lugar a lo que se denomina movimiento plano general. Este proceso implica dos puntos clave: el punto A en la biela y el punto B en la manivela. Ambos puntos experimentan movimiento de traslación. Además de esto, el punto B también experimenta un movimiento de rotación en relación con el punto A. Este movimiento dual en el punto B añade complejidad a la mecánica del motor de carrera.

Para comprender los movimientos de los puntos A y B se pueden utilizar diferentes marcos de referencia. El movimiento de traslación absoluto de ambos puntos se puede examinar utilizando un marco estacionario o fijo, mientras que el movimiento de rotación del punto B con respecto al punto A se puede estudiar con un marco de traslación x'y' adjunto al punto A.

La velocidad lineal absoluta del punto B se puede calcular entonces como la suma vectorial de dos componentes: la velocidad lineal absoluta del punto A y la velocidad relativa del punto B con respecto al punto A. Este último término significa la velocidad relativa del punto B debida a su movimiento de rotación. La dirección de este movimiento es siempre perpendicular al segmento AB, que conecta los puntos A y B.