cinematica de los cuerpos rigidos


Cinematica del cuerpo rigido:
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 queactúan sobre de ellos.
0.1 Movimiento plano angular
Cuando todas las partículas de un cuerpo rígido se mueven a lo largo de trayectorias que son equidistantes de un plano fijo, se dice que el cuerpo experimenta movimiento plano. Hay tres tipos de movimiento plano de un cuerpo rígido:

Cualquier cuerpo real posee masa, ocupa un lugar en el espacio y podrá ser considerado como un objetotridimensional. Cualquiera de sus partes puede ser caracterizada por tres dimensiones: largo, ancho y espesor (profundidad); los cuerpos poseen dos propiedades esenciales, una es el centro de gravedad y la otra es el momento de masa de inercia, ambas definidas matemáticamente.
Las coordenadas con respecto a un sistema de referencia por ejemplo el cartesiano (x, y, z) que definen la ubicación del centrode gravedad de un cuerpo, se obtienen considerando la configuración geométrica del cuerpo, mediante el cociente de dos integrales cuyo dominio de integración es un volumen.

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Cuerpo rígido
Es un concepto en la mecánica clásica para identificar cualquier cuerpo real con masa constante, que puede estar en reposo o enmovimiento a velocidades determinadas; su característica esencial es que no se deforma, posee su centro de gravedad y su momento de masa de inercia con respecto a un eje ubicado en un sistema de referencia.

Cuando un cuerpo rígido interactúa con otros no se deforma, la interacción la hace a través de la superficie o mediante una conexión tipo articulación, también puede estar ensamblado en un eje,buje o un balero como es el caso de una polea.

El análisis cinético
Consiste en identificar las fuerzas externas que actúan en un cuerpo rígido en movimiento, mediante un diagrama de cuerpo libre en el plano y las fuerzas que se producen como una consecuencia del movimiento: el vector fuerza inercial ma (a es el vector aceleración) y el momento inercial ICGα (α es el vector aceleraciónangular).
En algunos casos precede al análisis cinemático y en otros lo antecede; por lo tanto, se puede verificar la cinemática que se produce con los valores obtenidos de a y α respectivamente.
La cinemática y cinética de un cuerpo rígido tridimensional puede ser analizada considerando que el cuerpo es:

10.2 Rotación de un eje fijo
El movimiento de rotación de un cuerpo rígido se define como uncuerpo que rota (gira) alrededor de un eje fijo; la rotación es un cambio de posición angular con respecto a un punto de referencia fijo (eje de giro) y una línea de referencia fija horizontal (vertical) que pasa por ese punto, el conjunto de posiciones angulares de cualquiera de los puntos del cuerpo (excepto un punto del eje de giro) traza una trayectoria circular.
El análisis de un cuerpo enmovimiento de rotación requiere que primero se conozcan todas las variables cinemáticas; por lo tanto se analiza en un sistema de referencia angular, como el de coordenadas polares, para esto se elige el punto fijo de referencia radial conocido como polo.
Para fines educativos. 
Beer and Johnston (1997).
Este punto de referencia o polo representa el eje de giro, ya que este debe ser perpendicularal plano donde se está trazando la trayectoria curvilínea.
Para elaborar el análisis cinético de un cuerpo rígido que está girando, debes dibujar en un plano la representación del cuerpo dos veces en sentido horizontal.
En esta imagen se representa alrededor del eje de giro, el vector momento de inercia I en el sentido a favor o en contra de las manecillas del reloj. Además, se representa el...