Momentum

Dinámica de rotación
Informe de mecánica

Índice:

pág.

Introducción……………………………………………………………………………...3

Torque……………………………………………………………………………………4

Segunda ley de Newton…………………………………………………………...……..5

Momento de inercia (I)…………………………………………………………………..6

Momento angular (L)…………………………………………………………………….7

Ley de conservación del momento angular…………….………………………………..8Conclusión……………………………………………………………………………….9

Bibliografía……………..………………………………………………………………10

Introducción:

Para comenzar a estudiar lo que es la dinámica del movimiento circular, debemos primeramente, plantearnos las siguientes interrogantes:

¿Qué es la dinámica?

La dinámica es la parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos considerando las causas que lo producen (fuerzas). Es una rama dela Mecánica que abarca casi toda la Mecánica Clásica.

¿Qué es el movimiento circular uniforme (MCU)?

Movimiento en que un cuerpo gira equidistante a un punto fijo, con una rapidez lineal y angular constante.

Conociendo estos dos conceptos, sabremos que “La dinámica de rotación”, es todo aquel movimiento circular uniforme, que se ve afectado por una causa que produce dichomovimiento.

Torque

¿Cuál es la fuerza que interviene cuando realizamos un hecho tan cotidiano como lo es destornillar o incluso cerrar una puerta?

Esta fuerza en el mundo de la física se ha denominado como TORQUE (momento de fuerza), y es que cuando aplicamos fuerza sobre algún cuerpo rígido, este tendera a realizar un movimiento de rotación en torno a un punto central.

TORQUEDE UNA FUERZA

Remontándonos al ejemplo, iremos paso a paso explicando los diferentes aspectos de este movimiento.

Módulo

En el ejemplo de la puerta nos encontramos con que entre mas próxima sea la fuerza que aplicamos al eje de rotación nos costara mayor esfuerzo hacer que esta gire, si por el contrario la fuerza que aplicamos es mas lejana respecto al eje de rotación resultaramas fácil abrir o cerrar la puerta. Esta conclusión nos permite aceptar la siguiente formula.

Torque = Brazo x Fuerza

Dirección

Pero ahora, ¿Cómo se podría dilucidar el sentido de la tensión ilustrada en la imagen 2?

El sentido de la tensión esta determinado por una ley a la que denominamos “ley del pulgar de la mano derecha”. Por ende, si el movimiento es ala derecha el tornillo se apretara, en el otro caso si es la izquierda el tornillo se aflojara.

Segunda ley de newton

La primera ley de newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento debe haber una fuerza. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerzaneta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. Esto es valido cuando la masa de un cuerpono varía.
Segunda ley de newton aplicada al MCU
Si una partícula de masa m se mueve con MCU es porque, de acuerdo con la segunda Ley de Newton, sobre ella está aplicada una fuerza que produce una aceleración normal o centrípeta. Dicha fuerza tiene por tanto, la dirección y sentido de la aceleración centrípeta, y recibe el nombre de fuerza centrípeta, Fc. Su valor es:

Ejemplo:Un cuerpo sujeto al extremo de un cable se mueve sobre un plano con M.C.U. Calcula la fuerza centrípeta que le transmite el cable.
De acuerdo a la tercera Ley de Newton, el cuerpo ejerce sobre punto al que está unido el otro extremo del cable una fuerza de reacción, lo que explica la tensión que soporta el cable. En este caso la fuerza centrípeta y la tensión...