Cuerpo rigido

Concepto de cuerpo rigido

Un cuerpo rígido se define 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 sobrede ellos.

INTRODUCCION

Un cuerpo: Es un objeto que no pierde sus propiedades físicas ni químicas por estar en movimiento; se analizará el movimiento de piedras, neumáticos, automóviles, proyectiles, etc.

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.

Elmovimiento de cuerpo rígido, se analizará considerando que la tierra se
encuentra en reposo total, es decir no 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.

CUERPO RIGIDO

Para desplazamientos de un cuerpo rígido en un plano, las cuestiones son mas simples pues es bastante evidente que uncambio de posición de un cuerpo rígido en un plano, puede ser logrado de modo equivalente mediante una traslación paralela seguida de una rotación en tordo 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 movimientoequivale 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 esta moviéndose como si solamente rotara respecto a ese punto, pero ese puntoen general se mueve, de manera que el centro instantáneo describe un cuerpo. El movimiento de ese punto puede ser mirado desde un sistema 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 uncuerpo rígido sea un sistema de partículas, resulta preferible e la mayoría de los casos olvidarse de ello y supones que el cuerpo es un 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.

TIPOS DE MOVIMIENTOS

Traslación SI un cuerpo rígido en movimiento no gira, sedice que esta en traslación. Cada punto de un cuerpo rígido en traslación tiene la misma velocidad y aceleración, por lo que el movimiento del cuerpo rígido se puede describir completamente si se describe el movimiento de un punto de el. El pinto se puede mover en line recta o en forma curvilínea. las direcciones de los ejes de un sistema coordenado fijo al cuerpo permaneces constantes

RotaciónDespués de la traslación, el tipo mas sencillo de movimiento rígido es la rotación alrededor de un eje fijo Bidimensional Un cuerpo rígido esta sometido a un movimiento plano o dimensional si su centro de masa se mueve en un plano fijo y in eje del sistema coordenado fijo al cuerpo permanece perpendicular al plano. El plano fijo es el plano en movimiento. la rotación de un cuerpo rígido respectoa un eje fijo es un caso esencial del movimiento bidimensional.

EJEMPLO

Si se lanza un ladrillo, se puede determinar el movimiento de su centro de masa sin tener que considerar su movimiento rotacional. la única fuerza significativa es su peso, y la segunda ley de Newton determina la aceleración de su centro de masa. Sin embargo, suponga que el ladrillo este parado sobre el piso y usted lo...