Dinamica

Que es dinámica rotacional.
Es el movimiento de cambio de orientación de un cuerpo extenso de forma que, dado un punto cualquiera del mismo, este permanece a una distancia constante de un punto fijo. En un espacio tridimensional, para un movimiento de rotación dado, existe una línea de puntos fijos denominada eje de rotación.
La velocidad angular se expresa como el ángulo girado por unidad detiempo y se mide en radianes por segundo. Otras unidades que se pueden utilizar son Hercios (ciclos por segundo) o revoluciones por minuto (rpm). Comúnmente se denomina por las letras: u . La rotación es una propiedad vectorial de un cuerpo. El vector representativo de la velocidad angular es paralelo a la dirección del eje de rotación y su sentido indica el sentido de la rotación siendo el sentidohorario negativo y el sentido antihorario positivo. En ocasiones se utiliza también la frecuencia como medida escalar de la velocidad de rotación.
El grado de variación temporal de la frecuencia angular es la aceleración angular (rad/s²) para la cual se utiliza frecuentemente el símbolo .
Período y frecuencia: Estos parámetros son de uso frecuente en sistemas rotantes a velocidad constante. Elperíodo es el inverso de la frecuencia y representa el tiempo que se tarda en dar una revolución completa. Período y frecuencia se representan respectivamente como:
Período:
Frecuencia:
DINÁMICA ROTACIONAL
El torque producido por una fuerza es un cuantificador del efecto racional que produce la aplicación de una fuerza sobre algun punto.
En la figura al aplicar la fuerza F determina que lamasa puntual m gire alrededor del punto O; se considera que no existe ningún tipo de fricción y que todas las masas son despreciables, excepto la partícula.
o
r
m
Por facilidad de análisis se considera que la fuerza está contenida e plano de rotación de la partícula.
El torque producido por la fuerza F respecto al punto O es

y su modulo es :

F sen
Fr = fuerza tangencial

(1)

(2)en (1)
ar = d.r
Fr = m.d.r (2)
(3)

es el torque de la fuerza con el eje relacionado.
r: es la distancia perpendicular de la partícula al eje.

aceleración angular de la partícula.

Momento de inercia
El momento de inercia o inercia rotacional (símbolo I) es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Aunque para muchos casos, el momento de inercia puede ser representado comouna magnitud escalar, una representación más avanzada por medio de tensores es necesaria para el análisis de sistemas más complejos, como por ejemplo en movimientos giroscópicos.
El momento de inercia refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro. El momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición deleje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento.
El momento de inercia desempeña un papel análogo al de la masa inercial en el caso del movimiento rectilíneo y uniforme. Es el valor escalar del momento angular longitudinal de un sólido rígido.
INTRODUCCIÓN
En el siguiente laboratorio se estudiara el momento de inercia de cada uno de los objetos: araña, disco y aro,que se propusieron para esta práctica. Se mostrara y comparara los resultados experimentales y teóricos, dándonos una visión de los que es el momento de inercia de objeto.
4. OBJETIVOS
- Observar un sistema mecánico donde se conjugan los movimientos de traslación de una partícula y la rotación del cuerpo rígido.
- Analizar dicho sistema mecánico a partir de las leyes dinámicas de traslación yrotación, o alternativamente, del principio de conservación de la energía.
- Interiorizar el concepto de inercia rotacional.
- Calcular el momento de inercia de diferentes cuerpos y configuraciones de cuerpos.
- Reconocer el carácteraditivo del momento de inercia y verificar el teorema de ejes paralelos.
5. MARCO TEÓRICO
EL MOMENTO DE INERCIA
(Moment of inertia, "MOI") es similar a la...