5.1 ec. de mov en un cuerpo rigido

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Introducción Se ha analizado la dinámica de los cuerpos que se pueden tratar bajo el modelo de partícula; esto ha sido posible ya que solo interesaba considerar el efecto de las fuerzas en lo que se refiere al movimiento de traslación. Se busca considerar otro tipo de movimiento que tienden a imprimir las fuerzas sobre los cuerpos, lo que hace que el modelo de partícula no sea válido, pues en su lugar el modelo útil es el de cuerpo rígido que se definirá en lo que sigue. Un cuerpo rígido, es un caso particular de un sistema de muchas partículas (del orden de 10 23 partículas por cm 3 ). Estas partículas deben cumplir la condición de que la separación entre cualquier pareja de ellas siempre permanece constante mientras el cuerpo se mueve, sin importar el tipo de fuerzas que actúen sobre él. Esta definición permite afirmar que un cuerpo rígido no se deforma bajo ninguna interacción con otros cuerpos. De acuerdo con la definición de cuerpo rígido, en la figura (Avo) se hace necesario que las magnitudes r ij y r mn no cambien, condición que se debe cumplir para cualquier par de partículas que lo conformen. Cuando un cuerpo rígido interactúa con otros cuerpos, las fuerzas que se generan tienden a imprimirle un movimiento de traslación pura, de Figura (Avo) Cuerpo

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ecuación de movimiento en un cuerpo rígido

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IntroduccinSe ha analizado la dinmica de los cuerpos que se pueden tratar bajo el modelo de partcula; esto ha sido posible ya que solo interesaba considerar el efecto de las fuerzas en lo que se refiere al movimiento de traslacin.Se busca considerar otro tipo de movimiento que tienden a imprimir las fuerzas sobre los cuerpos, lo que hace que el modelo de partcula no sea vlido, pues en su lugar el modelo til es el de cuerpo rgido que se definir en lo que sigue. Un cuerpo rgido, es un caso particular de un sistema de muchas partculas (del orden de partculas por ). Estas partculas deben cumplir la condicin de que la separacin entre cualquier pareja de ellas siempre permanece constante mientras el cuerpo se mueve, sin importar el tipo de fuerzas que acten sobre l. Esta definicin permite afirmar que un cuerpo rgido no se deforma bajo ninguna interaccin con otros cuerpos.

Figura (Avo) Cuerpo rgido

De acuerdo con la definicin de cuerpo rgido, en la figura (Avo) se hace necesario que las magnitudes y no cambien, condicin que se debe cumplir para cualquier par de partculas que lo conformen. Cuando un cuerpo rgido interacta con otros cuerpos, las fuerzas que se generan tienden a imprimirle un movimiento de traslacin pura, de rotacin pura o un movimiento combinado de traslacin y rotacin.

Movimiento de traslacin pura Se presenta un movimiento de traslacin pura cuando el cuerpo cambia de posicin sin cambiar su orientacin, es decir, todos los puntos del cuerpo sufren el mismo desplazamiento a medida que transcurre el tiempo. De acuerdo con la (figura Avo1), la partcula A y el centro de masa C.M., han tenido el mismo desplazamiento; esta es la razn por la cual, cuando se analiza el movimiento de traslacin, es suficiente considerar el movimiento del centro de masa del cuerpo. Es posible demostrar que el centro de masa, en lo que a traslacin se refiere, se comporta como si toda la masa estuviera concentrada en dicho punto y como si todas las fuerzas externas actuaran sobre l.

(Figura Avo1) traslacin pura de un cuerpo rgido.

Por ello, para analizar el movimiento de traslacin de un cuerpo rgido se utilizan los mismos mtodos empleados para la dinmica de una partcula, teniendo en cuenta que el centro de masa es la partcula de inters. O sea, para el movimiento de traslacin de un cuerpo rgido de masa constante m, la segunda ley de Newton adquiere la forma F = (m)ac Donde F es la fuerza neta o resultante y ac la aceleracin del centro de masa del cuerpo.

Movimiento de rotacin pura Un cuerpo rgido posee un movimiento de rotacin pura, cuando cambia su orientacin mientras se mueve, de tal forma que todas las partculas que lo conforman describen trayectorias circulares con centro en el eje de rotacin. En estas condiciones, el centro de rotacin permanece fijo respecto a un sistema de referencia fijo en tierra. Como se ilustra en la (figura Avo2), mientras el cuerpo rota alrededor de un eje fijo que pasa por el punto O, las partculas i y j describen circunferencias concntricas con centro en el eje que pasa por dicho punto.

(Figura Avo2) Rotacin pura de un cuerpo rgido

Movimiento combinado de traslacin y rotacin Un cuerpo rgido puede tener dos movimientos simultneos uno de traslacin y otro de rotacin, es decir, el movimiento ms general de un cuerpo rgido, se puede considerar como una combinacin de traslacin y rotacin. Lo anterior, permite encontrar un sistema de referencia en traslacin, pero no rotante, respecto al cual el movimiento parezca solamente de rotacin.Como se observa en la figura (Avo3), el movimiento del cuerpo al pasar de la posicin (1) a la posicin (2), se puede considerar como una traslacin del centro de masa y una rotacin alrededor de un eje que pasa a travs del centro de masa. Este movimiento combinado, genera diferentes desplazamientos a las diferentes partculas que conforman el cuerpo rgido. As, el desplazamiento del centro de masa es diferente al desplazamiento de la partcula A y en general se presenta esta situacin para todas las partculas del cuerpo.

(Figura Avo3) Movimiento de traslacin y rotacin

Si este va ser el trabajo que entregaremos ? falta portada Y UNA CONCLUSION EL INDICE YO LO HAGO Y NO SE DECIDIERON POR ESTE PUES DE TODOS MODOS FALTARA PORTADA Y CON CLUION Y MUY IMPORTANTE QUE ALONDRA ME MANDE LA INFO QUE USO EN LA DIAPOSITIVAS.