Curpo Rigido

Páginas: 5 (1215 palabras) Publicado: 30 de noviembre de 2012
Movimiento general de un sólido rígido
, se describe el movimiento general de un sólido rígido respecto a un observador inercial O. Un sólido fijo se caracteriza por ser indeformable, las posiciones relativas de los puntos del sólido se mantienen fijas aunque se apliquen fuerzas al mismo.
En la figura vemos que la posición del punto P del sólido es rP=rc+R
Donde C se refiere al centro de masasdel sólido. El vector R que va del centro de masas al punto P es un vector cuyo módulo es constante. 

Derivando la expresión anterior respecto del tiempo obtenemos

El primer término es la velocidad del punto P, el segundo la velocidad del centro de masas y el tercero es la velocidad del punto P respecto del centro de masas.
| Dado que el vector R tiene módulo constante, el únicomovimiento posible de P respecto de C es una rotación con velocidad angular  alrededor de un eje instantáneo que pase por C, tal como vemos en la figura. |
Movimiento de traslación:
Así pues, el movimiento de un punto P del sólido lo podemos considerar como la suma de un movimiento de traslación del centro de masas más una rotación alrededor de un eje instantáneo que pasa por el centro de masas.
Elmovimiento de traslación es el más sencillo que puede realizar el sólido rígido. Desde un punto de vista geométrico, lo podemos definir del modo siguiente:
Se dice que un sólido rígido se encuentra animado de un movimiento de traslación cuando todo segmento rectilíneo definido por dos puntos de aquél permanece paralelo a si mismo en el transcurso del movimiento.
Consideremos un sólido rígidoanimado de un movimiento de traslación, como se muestra en la Figura 4. En virtud de la condición geométrica de rigidez, el vector rij = ri-rj debe mantener constante su módulo en el transcurso de cualquier movimiento y, además, en virtud de la definición geométrica del movimiento de traslación, también ha de mantener constante su dirección; entonces, siendo c un vector constante, se puede escribir:(1)
y derivando con respecto al tiempo
(2) .

Movimiento de rotación
Se dice que un sólido rígido está animado de un movimiento de rotación alrededor de un eje fijo cuando todos sus puntos describen trayectorias circulares centradas sobre dicho eje y contenidas en planos normales a éste.
El eje de rotación puede atravesar el cuerpo o ser exterior al mismo; en el primer caso, los puntosdel sólido que están sobre el eje permanecen en reposo en tanto que los demás puntos describen circunferencias en torno al eje; en el segundo caso, todos los puntos del sólido están en movimiento circular alrededor del eje exterior al sólido. En cualquier caso, la velocidad v de un punto P del sólido será tangente a la circunferencia descrita y, en un instante dado, tendrá un módulo tanto mayorcuanto mayor sea la distancia del punto al eje de rotación. Dicha velocidad viene dada por
(1)
siendo un vector unitario (de módulo igual a la unidad) tangente a la trayectoria y v el módulo de la velocidad. Téngase en cuenta que necesariamente cambiará a lo largo del movimiento, ya que irá continuamente modificando su dirección hasta llegar de nuevo a la orientación original, tras completar ungiro de radianes.
El módulo de la velocidad, denominado celeridad, se corresponde con
(2)

Velocidad angular:
La velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega ω. Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s).
Aunque se la define para el movimiento de rotacióndel sólido rígido, también se la emplea en la cinemática de la partícula o punto material, especialmente cuando esta se mueve sobre una trayectoria cerrada (circular, elíptica, etc).
El módulo de la velocidad angular media o rapidez angular media se define como la variación de la posición angular sobre el intervalo de tiempo.

de modo que su valor instantáneo queda definido por:

Rodadura:...
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