Cinemática de un cuerpo rígido

UNIDAD 3 CINEMÁTICA DE UN CUERPO RÍGIDO
El cuerpo rígido es un caso especial de un sistema de partículas. Es un cuerpo ideal en el cual las partículas que lo componen no modifican su posición relativa entre ellas, cualquiera sea la fuerza o torque a la que esté sometido. Es decir, ninguna fuerza y/o torque que “actúe” sobre el sólido rígido será capaz de modificar la distancia que guarda cadauna de las partículas que componen al sólido con todas las demás. Esta es su característica distintiva.

Un cuerpo rígido: Es un concepto, que representa cualquier cuerpo que no se deforma; para fines de movimiento se puede suponer que el neumático de un automóvil es un cuerpo rígido.
El movimiento de cuerpo rígido, se analizará considerando que la tierra se encuentra en reposo total, es decirno tiene movimiento de rotación ni de traslación
El movimiento de cuerpo rígido, se puede explicar con las tres leyes de Newton y la ley de Coulomb.

Para desplazamientos de un cuerpo rígido en un plano, las cuestiones son más simples pues es bastante evidente que un cambio de posición de un cuerpo rígido en un plano, puede ser logrado de modo equivalente mediante una traslación paralelaseguida de una rotación en torno a un punto fijo, o bien la rotación seguida de la traslación.
En el movimiento plano de un cuerpo rígido, siempre existe un punto de el (o de una extensión rígida de el) que tiene velocidad instantánea nula y en consecuencia el movimiento equivale a una pura rotación instantánea del cuerpo en torno de ese punto. Tal punto se conoce como centro instantáneo de rotación.En el movimiento de un cuerpo rígido siempre existe un punto de el, o de una extensión rígida del cuerpo, que tiene velocidad instantánea cero. Esto significa que en todo instante el cuerpo está moviéndose como si solamente rotara respecto a ese punto, pero ese punto en general se mueve, de manera que el centro instantáneo describe un cuerpo. El movimiento de ese punto puede ser mirado desde unsistema fijo y en ese caso la curva que describe se denomina curva riel. Si el movimiento de ese punto es observado desde un sistema de referencia fijo al cuerpo, la curva que se observa, se denomina curva rueda.
MODELO CONTINUO DE UN CUERPO RIGIDO
Aun cuando un cuerpo rígido sea un sistema de partículas, resulta preferible e la mayoría de los casos olvidarse de ello y supones que el cuerpo esun continuo de masa donde las distancias entre sus puntos permaneces constantes. Las partículas del cuerpo son entonces reemplazadas por elementos de volumen los cuales tienen masa.

Un cuerpo rígido se puede definir como aquel que no sufre deformaciones por efecto de fuerzas externas, es decir un sistema de partículas cuyas posiciones relativas no cambian. Un cuerpo rígido es una idealización,que se emplea para efectos de estudios de cinemática, ya que esta rama de la mecánica, únicamente estudia los objetos y no las fuerzas exteriores que actúan sobre de ellos.
Rotación pura: Rotación es el movimiento de cambio de orientación de un sólido extenso de forma que, dado un punto cualquiera del mismo, este permanece a una distancia constante del eje de rotación.
Traslación pura: Enfísica, la traslación es un movimiento en el cual se modifica la posición de un objeto, en contraposición a una rotación.
Posición angular: La posición angular se puede definir como la ubicación de la partícula o cuerpo en cuestión con respecto al punto origen o eje de rotación de un sistema circular.
Velocidad angular: La velocidad angular es la rapidez con la que varía el ángulo en el tiempo y semide en radianes/segundos.
(2 π [radianes] = 360°)
Por lo tanto si el ángulo es de 360 grados (una vuelta) y se realiza por ejemplo en un segundo, la velocidad angular es: 2π [rad/s].

Si se dan dos vueltas en 1 segundo la velocidad angular es 4π [rad /s].

Si se da media vuelta en 2 segundos es 1/2π [rad/s].

La velocidad angular se calcula como la variación del ángulo sobre la...