CAPITULO 15


INSTITUO TECNOLOGICO NACIONAL
DE MEXICO

CAMPUS VILLAHERMOSA




DEPARTAMETO CIENCIAS DE LA TIERRA
DINAMICA

CAPITULO 15
CINÉTICA DE LOS CUERPOS RIGIDOS

AUTOR:
STEFFI YAMILEE MONTEJO RODRIGUEZ







INDICE
Portada
Índice
CAPÍTULO 15
CINEMATICA DE LOS CUERPOS RIGIDOS
15.1 INTRODUCCION 3
15.2. TRASLACIÓN 6
15.3. ROTACIÓN ALREDEDOR DE UN EJE FIJO 6
15.4. ECUACIONES QUE DEFINEN LA ROTACIÓN DEUN CUERPO RÍGIDO ALREDEDOR DEUN EJE FIJO 8
15.5. MOVIMIENTO PLANO GENERAL 9
15.6. VELOCIDAD ABSOLUTA Y VELOCIDAD RELATIVA EN EL MOVIMIENTO PLANO 10
15.7. CENTRO INSTANTÁNEO DE ROTACIÓN EN EL MOVIMIENTO PLANO 11
15.8. ACELERACIONES ABSOLUTA Y RELATIVA EN EL MOVIMIENTO PLANO 12
15.9. ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO PLANO EN TÉRMINOS DE UN PARÁMETRO 13
15.10. RAZÓN DE CAMBIO DE UN VECTOR CON RESPECTO A UNSISTEMA DE REFERENCIA EN ROTACIÓN 14
15.11. MOVIMIENTO PLANO DE UNA PARTÍCULA RELATIVA A UN SISTEMA DE REFERENCIA EN ROTACIÓN. ACELERACIÓN DE CORIOLIS 15
15.12. MOVIMIENTO ALREDEDOR DE UN PUNTO FIJO 16
15.13. MOVIMIENTO GENERAL 18
15.14. MOVIMIENTO TRIDIMENSIONAL DE UNA PARTÍCULA CON RESPECTO A UN SISTEMA DE REFERENCIA EN ROTACIÓN. ACELERACIÓN DE CORIOLIS 18
15.15. SISTEMA DE REFERENCIA EN MOVIMIENTOGENERAL. 20



CAPITULO 15



CINEMATICA DE LOS CUERPOS RIGIDOS

En este capítulo se considera la cinemática de cuerpos rígidos. Se investigan las relaciones existentes entre el tiempo, las posiciones, las velocidades y las aceleraciones de las diferentes partículas que forman un cuerpo rígido











CAPÍTULO 15 CINEMATICO DE CUERPOS RIGIDOS
15.1 INTRODUCCIÓN
La cinemática del sólidorígido es una aplicación de la cinemática al movimiento de un objeto tridimensional rígido en el espacio. El movimiento más general del sólido rígido puede considerarse como la superposición de dos tipos de movimiento básicos: de traslación y de rotación.
Los diferentes tipos de movimiento de cuerpo rígido pueden agruparse de manera conveniente en la forma que sigue:









1. Traslación. Se afirma queun movimiento será de traslación si toda línea recta dentro del cuerpo mantiene la misma dirección durante el movimiento. También puede observarse que en la traslación todas las partículas que constituyen el cuerpo se mueven a lo largo de trayectorias paralelas. Si estas trayectorias son líneas rectas, se afirma que el movimiento es una traslación rectilínea (figura 15.1); si las trayectorias sonlíneas curvas, el movimiento es una traslación curvilínea (figura 15.2).
2. Rotación alrededor de un eje fijo. En este movimiento, las partículas que forman al cuerpo rígido se mueven en planos paralelos a lo largo de círculos centrados sobre el mismo eje fijo (figura 15.3). Si este eje, llamado eje de rotación, interseca al cuerpo rígido, las partículas localizadas sobre el eje tienen velocidadcero y aceleración cero.






3. Movimiento plano general. Hay muchos otros tipos de movimiento plano, esto es, movimientos en los cuales todas las partículas del cuerpo se mueven en planos paralelos. Cualquier movimiento plano que no es ni una rotación ni una traslación se conoce como un movimiento plano general.

4. Movimiento alrededor de un punto fijo. El movimiento tridimensional de uncuerpo rígido unido a un punto fijo O, por ejemplo, el movimiento de un trompo sobre un piso rugoso (figura 15.6), se conoce como movimiento alrededor de un punto fijo.








5. Movimiento general. Cualquier movimiento de un cuerpo rígido que no entra en ninguna de las categorías anteriores se conoce como movimiento general.














15.2. TRANSICION

Considere un cuerpo rígido en traslación(ya sea rectilínea o curvilínea), y deje que A y B sean cualesquiera dos de sus partículas (figura 15.7a). Al denotar, respectivamente, por rA y rB los vectores de posición de A y B con respecto a un sistema de referencia fijo y mediante Rb/A al vector que une a A y B, se escribe

Se diferencia esta relación con respecto a t. Hay que resaltar que de la definición pura de traslación, el vector...