Cinetica Plana De Los Cuerpos Rígidos

CINETICA PLANA DE LOS CUERPOS RÍGIDOS
Acercamiento Palabras claves

La segunda ley de newton

Fuerza, aceleraciones, (la velocidad y tiempo pueden ser considerados en algunos casos)
Trabajo-energía Fuerza, distancia, velocidad
Impulso-y cantidad de movimiento Fuerza, tiempo, velocidad,INTRODUCCION:

La Cinética de los cuerpos rígidos trata de las relaciones existentes entre las fuerzas que sobre ellos ejercen agentes exteriores y los correspondientes movimientos de traslación y rotación de dichos cuerpos.
En el caso de movimiento plano de un cuerpo rígido se necesita una ecuación más para especificar el estado de rotación del cuerpo. Así pues, para determinar el estado demovimiento plano de un cuerpo rígido se necesitará dos ecuaciones de fuerza y una de momentos, o sus equivalentes.
Es decir se estudiara las relaciones existentes entre las fuerzas que actúan en un cuerpo rígido, la forma y la masa del mismo, y el movimiento producido.

Ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido

y F4

F1F3
Go

F2

o x


z
(Fig.16.1)


Considérese un cuerpo rígido en el que actúan varias fuerzas externas F1, F2, F3,…… (Fig. 16.1). Se puede suponer que el cuerpo se compone de un gran numero n departículas de masa Δmi (i = 1, 2,……, n) y que los resultados obtenidos son validos para un sistema de partículas (Fig. 16.2). Si se considera en primer lugar el movimiento del cuerpo de masa G del cuerpo con respecto al sistema de referencia newtoniano Oxyz, entonces escribimos;


∑F = mā(16.1)

donde m es la masa del cuerpo y ā es la aceleración del centro de masa G.
Volviendo ahora al movimiento del cuerpo con respecto al sistema de referencia centroidal Gx´y´z´, y escribimos;


∑MG = H´G (16.2)y´

y

Δmi

G x´


z´´
o x



z (Fig. 16.2)


donde H´G representa la razón cambio de HG, la cantidadde movimiento angular con respecto a G del sistema de partículas que forman el cuerpo rígido. En lo que sigue. Se hará referencia a HG simplemente como la cantidad de movimiento angular del cuerpo rígido con respecto a su centro de masa G. Juntas, las ecuaciones (16.1) y (16.2) expresan que el sistema de las fuerzas externas es equipolente al sistema compuesto por el vector mā fijo en G y delpar de momento H´G (Fig. 16.3).
ĤG
F4
F1 mā
Go F3 = GoF2


(Fig.16.3)
Las ecuaciones (16.1) y (16.2) son validos en el caso más general del movimiento de un cuerpo rígido.

Cantidad de movimiento angular de un cuerpo rígido en movimiento plano


y´
y...