Rotación De Cuerpos Rígidos: Física

Rotación de cuerpos rígidos Capítulo 11

Física Sexta edición Paul E. Tippens

        

Desplazamiento angular Velocidad angular Aceleración angular Relación entre los movimientos rotacional y lineal Energía cinética rotacional: Momento de inercia Segunda ley del movimiento en la rotación Trabajo y potencia rotacionales Cantidad de movimiento angular Conservación de la cantidad de movimiento angular

Desplazamiento angular s  R

s  R

Velocidad angular La velocidad angular es la razón de cambio del desplazamiento angular con respecto al tiempo.

  t

Aceleración angular La aceleración angular es la razón del cambio en la velocidad angular.

 f  0  t

Comparación entre aceleración angular y aceleración lineal

v f  v0 s  vt  t 2

f  0   t  t 2

v f  v 0  at

 f   0  t

s  v0 t  21 at 2

   0 t  21 t 2

2as  v 2f  v 20

2   2f   20

Relación entre los movimientos rotacional y lineal El eje de rotación de un cuerpo rígido que gira se puede definir como la línea de partículas que permanecen estacionarias durante la rotación. Dirección de la rotación

Eje de rotación 

R

v v = velocidad Rlineal

Dirección del movimiento lineal

a T = αR

aT = aceleración lineal  = aceleración angular R = radio de rotación

 = velocidad angular R = radio de rotación

Energía cinética rotacional: cantidad de movimiento de inercia

I   mr 2 E k  21 I 2

La segunda ley del movimiento en la rotación Momento de torsión = momento de inercia x aceleración agular

  I Un momento de torsión resultante aplicado a un cuerpo rígido siempre genera una aceleración angular que es directamente proporcional al momento de torsión de aplicado e inversamente proporcional al momento de inercia del cuerpo.

  I

Trabajo y potencia rotacional work   power  

Cantidad de movimiento angular

L  ( mr 2 ) L  I

Conservación de la cantidad de movimiento angular Si la suma de los momentos de torsión externos que actúan sobre un cuerpo o sistema de cuerpos es igual a cero, la cantidad de movimiento angular permanece inalterada.

I f  I 0

Resumen de ecuaciones s  R

f  0   t  t 2

 f   0  t

  t

   0 t  21 t 2

  2f

2 

f  0 a t

 2f

v  R

a T  R

  20

I   mr 2 E k  21 I 2   I

work   power   L  I I f  I 0