Informe De Laboratorio

ROTACIÓN DE UN CUERPO RÍGIDO SOBRE UN EJE MÓVIL

El movimiento de un cuerpo rígido sobre un eje móvil, es de traslación y rotación combinados. Cada posible movimiento de un cuerpo rígido puederepresentarse como una combinación de movimiento: traslacional del centro de masa y rotación alrededor de un eje que pasa por el centro de masa.

TRASLACIÓN Y ROTACIÓN COMBINADAS: RELACIONES DE ENERGIAPara un cuerpo que se traslada y rota al mismo tiempo la energía cinética es la suma de una parte asociada al movimiento del centro de masa que es y una parte asociada a la rotación alrededorde un eje que pasa por el centro de masa , por lo tanto la energía cinética queda expresada como:

(Cuerpo rígido con traslación y rotación)


Un caso importante de traslación y rotacióncombinadas es el de rodar sin deslizar, donde el objeto rueda por una superficie de modo tal que no existe movimiento respectivo entre el objeto y la superficie en el punto instantáneo de contacto. Aquí, elpunto de la rueda que toca la superficie debe estar instantáneamente en reposo para que no resbale. Por tanto, la velocidad del punto de contacto, relativa al centro de masa, debe tener la mismamagnitud pero dirección opuesta que la velocidad del centro de masa cm. Si el radio de la rueda es R y su rapidez angular alrededor del centro de masa es la magnitud de es R por tanto, debemostener:

(Condición para rodar sin resbalar)
(Resnick, 2001, P. 292) dice: “La fricción entre la rueda y la superficie es la causante del rodamiento sin deslizamiento, pero la fuerza de fricciónno trabaja y no disipa energía porque no existe movimiento entre la rueda y la superficie en el punto de contacto”.


Según (Zemansky 98, P.371): El movimiento de una rueda es la suma delmovimiento traslacional del centro de masa y el movimiento rotacional de la rueda alrededor del centro de masa. Si la rueda no resbala, la rapidez del borde relativa al centro de masa debe ser...