Unidad 5 "Dinamica Del Cuerpo Rigido" Fisica 1

5.1. MOVIMIENTO DE CUERPO RIGIDO.
Un cuerpo: Es un objeto que no pierde sus propiedades físicas ni químicas por estar en movimiento; se analizará el movimiento de piedras, neumáticos, automóviles, proyectiles, etc.
Un cuerpo rígido: Es un concepto, que representa cualquier cuerpo que no se deforma; para fines de movimiento se puede suponer que el neumático de un automóvil es un cuerpo rígido.El movimiento de cuerpo rígido, se analizará considerando que la tierra se encuentra en reposo total, es decir no tiene movimiento de rotación ni de traslación. El movimiento de cuerpo rígido, se puede explicar con las tres leyes de Newton y la ley de Coulomb.
CUERPO RIGIDO
Para desplazamientos de un cuerpo rígido en un plano, las cuestiones son mas simples pues es bastante evidente que uncambio de posición de un cuerpo rígido en un plano, puede ser logrado de modo equivalente mediante una traslación paralela seguida de una rotación en tordo a un punto fijo, o bien la rotación seguida de la traslación. En el movimiento plano de un cuerpo rígido, siempre existe un punto de el (o de una extensión rígida de el) que tiene velocidad instantánea nula y en consecuencia el movimiento equivale auna pura rotación instantánea del cuerpo en torno de ese punto. Tal punto se conoce como centro instantáneo de rotación.
En el movimiento de un cuerpo rígido siempre existe un punto de el, o de una extensión rígida del cuerpo, que tiene velocidad instantánea cero. Esto significa que en todo instante el cuerpo esta moviéndose como si solamente rotara respecto a ese punto, pero ese punto engeneral se mueve, de manera que el centro instantáneo describe un cuerpo. El movimiento de ese punto puede ser mirado desde un sistema fijo y en ese caso la curva que describe se denomina curva riel. Si el movimiento de ese punto es observado desde un sistema de referencia fijo al cuerpo, la curva que se observa, se denomina curva rueda.
MODELO CONTINUO DE UN CUERPO RÍGIDO
Aun cuando un cuerporígido sea un sistema de partículas, resulta preferible e la mayoría de los casos olvidarse de ello y supones que el cuerpo es un continuo de masa donde las distancias entre sus puntos permaneces constantes. Las partículas del cuerpo son entonces reemplazadas por elementos de volumen los cuales tienen masa.
TIPOS DE MOVIMIENTOS
Traslación SI un cuerpo rígido en movimiento no gira, se dice que esta entraslación. Cada punto de un cuerpo rígido en traslación tiene la misma velocidad y aceleración, por lo que el movimiento del cuerpo rígido se puede describir completamente si se describe el movimiento de un punto de el. El pinto se puede mover en line recta o en forma curvilínea. Las direcciones de los ejes de un sistema coordenado fijo al cuerpo permanecen constantes.
Rotación, después de latraslación, el tipo mas sencillo de movimiento rígido es la rotación alrededor de un eje fijo Bidimensional Un cuerpo rígido esta sometido a un movimiento plano o dimensional si su centro de masa se mueve en un plano fijo y in eje del sistema coordenado fijo al cuerpo permanece perpendicular al plano. El plano fijo es el plano en movimiento. La rotación de un cuerpo rígido respecto a un eje fijo esun caso esencial del movimiento bidimensional.
EJEMPLO
Si se lanza un ladrillo, se puede determinar el movimiento de su centro de masa sin tener que considerar su movimiento rotacional. La única fuerza significativa es su peso, y la segunda ley de Newton determina la aceleración de su centro de masa. Sin embargo, suponga que el ladrillo este parado sobre el piso y usted lo vuelca, por que deseadeterminar el movimiento de su centro al caer. En este caso el ladrillo esta sometido a su peso y a una fuerza ejercida por el piso. No se puede determinar la fuerza ejercida por el piso ni el movimiento del centro de masa sin analizar su movimiento racional. Antes de analizar tales movimientos, debemos considerar como describirlos. Un ladrillo es un ejemplo de cuerpo rígido cuyo movimiento se...