movimiento de rotacion alrededor de un eje fijo

CAPITULO 10
Rotación de un objeto rígido
alrededor de un eje fijo
Rubén Darío Buitrago Montañez
Jimmy Murillo Bernal

INTRODUCCIÓN
Cuando un objeto extendido, como una rueda, gira alrededor de sueje, no puede
analizarse su movimiento considerándola como una partícula, ya que en cualquier instante
sus diferentes componentes tendrán velocidades y aceleraciones diferentes. Por esta razón,
esconveniente considerar un objeto extendido como un número grande de partículas,
cada una con velocidad y aceleración propias.
El estudio de la rotación de un cuerpo se simplifica en gran parte suponiendoque es rígido.
Un cuerpo rígido se define como aquel que no es deformable, en otras palabras, uno en
que las distancias entre todos sus pares de partículas permanecen constantes. En este
capítulo seanalizará la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo, comúnmente
conocido como movimiento rotacional puro.

10.1 VELOCIDAD ANGULAR Y ACELERACIÓN ANGULAR
En la figura 10.1 se muestra uncuerpo rígido plano de forma arbitraria restringido
al plano x y, que gira alrededor de un eje fijo que pasa por 0 y es perpendicular al
plano de la figura. En esta representación, la única coordenadaque cambia con el
tiempo es el ángulo Ɵ; r permanece constante. Cuando la partícula se mueve a lo
largo de la circunferencia a partir del eje x positivo (Ɵ : 0) hasta el punto P, se
mueve describiendouna longitud de arco s, la cual se relaciona con la posición
angular Ɵ mediante la relación:

s= rƟ
Ɵ=s/r
Figura 10.1

10.2 CINEMÁTICA ROTACIONAL: MOVIMIENTO ROTACIONAL
CON ACELERACIÓN ANGULARCONSTANTE.
Para el movimiento rotacional alrededor de un eje fijo, el movimiento acelerado mas simple que
es posible analizar es el que ocurre bajo acelereación angular constante .

10.3 RELACIONES ENTRECANTIDADES ANGULARES Y
LINEALES
Podemos relacionar la velocidad angular del objeto en rotación con velocidad tangencial del punto P
sobre el objeto. Puesto que P se mueve en un circulo el vector de...