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El cuerpo rígido
El cuerpo rígido es un caso especial de un sistema de partículas. Es un cuerpo ideal en el cual las partículas que lo componen no modifican su posición relativa entre ellas,cualquiera sea la fuerza o torque a la que esté sometido. Es decir, ninguna fuerza y/o torque que “actúe” sobre el sólido rígido será capaz de modificar la distancia que guarda cada una de las partículasque componen al sólido con todas las demás. Esta es su característica distintiva.
Dinámica del cuerpo rígido
La aplicación de una fuerza a un cuerpo rígido no vinculado (por ejemplo, no tiene ejesde rotación fijos preestablecidos) provocará una traslación de su centro de masa y una rotación en torno a un eje que lo contenga. Esto último es así debido a la condición de rigidez: dado que laspartículas que componen al cuerpo rígido deben conservar constantes sus distancias relativas, el único movimiento que se puede superponer al de traslación del centro de masa y compatible con estaexigencia, es el de una rotación en torno a un eje que pase por el centro de masa.
Si el cuerpo rígido está realizando un movimiento rototraslatorio y F es la fuerza resultante que actúa sobre él, será.rígido y el momentum angular (ambos con respecto al centro de masa) respectivamente. En las ecuaciones precedentes se da por supuesto que el eje de rotación contiene al centro de masa; tiene unmovimiento de traslación y las magnitudes involucradas se refieren al centro de masa
Momento lineal
El momento lineal se define como el producto de la masa por el vector velocidad. Será por tanto unamagnitud vectorial. p = m · v
Sus unidades en el sistema internacional serán por tanto Kg·m/s. Según hemos visto anteriormente la fuerza total aplicada sobre un cuerpo provoca un incremento en el momentolineal del mismo:
F = dp/dt = d(m · v)/dt
Como la masa del cuerpo es constante:
F = m · (dv/dt) = m · a
De esta manera si la fuerza resultante de todas las que actúan sobre un cuerpo es nula el...