Fsica Rotacin de un Cuerpo Rgido Dictado por

Física: Rotación de un Cuerpo Rígido Dictado por: Profesor Aldo Valcarce 2 do semestre 2014 FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Objetivo En esta sección dejaremos de considerar a los objetos como partículas puntuales. En vez, hablaremos de un cuerpo con masa (sólido) indeformable (rígido). Las fuerzas que actúan sobre un sólido rígido pueden ser diferentes a lo largo de éste. Razón: el cuerpo humano o partes de él no pueden ser representados por un objeto puntual. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Sólido Rígido Se define como un cuerpo indeformable, de modo que las posiciones relativas de las partículas que lo constituyen se mantienen invariables. Tipos de movimientos Traslación Rotación o ambos FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Movimiento Rotacional Herramientas Matemáticas FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Objeto Puntual Movimiento circular uniforme FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Rotación de un Sólido Rígido � Q P P ¿Cuánto vale la longitud del arco entre P y Q? FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

¿Cuánto vale la longitud del arco entre P y Q? � En este caso particular: FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

� FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Para pasar de rapidez angular a velocidad angular se necesita definir un vector que indique el movimiento. Como la rotación de un cuerpo se hace entorno a un eje, hay dos posibles sentidos: horario y anti-horario FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

El vector unitario que describe a la velocidad angular está dado por el eje fijo de rotación El signo (positivo o negativo) lo definiremos según cómo rotemos el objeto • Horario: Negativo • Anti-horario: Positivo FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Regla de la mano derecha Si la mano derecha se cierra sobre el eje de rotación como se muestra en la figura: Sentido de la velocidad angular - 4 dedos (todos menos el pulgar) apuntan en el sentido de la rotación. - El pulgar indicará el sentido de la velocidad angular a lo largo del eje de rotación. FIS 109 A – 2: Física Sentido de la rotación 2 do semestre 2014

Velocidad angular instantánea � FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Aceleración Angular � Aceleración angular media Aceleración angular instantánea FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

La aceleración angular es positiva si la rotación va acelerando La aceleración angular es negativa si la rotación va frenando. Un cuerpo se está acelerando si ambos velocidad y aceleración apuntan en el mismo sentido. FIS 109 A – 2: Física Un cuerpo se está frenando si ambos velocidad y aceleración apuntan sentidos opuestos. 2 do semestre 2014

Rotación con aceleración angular constante Al igual que en movimiento rectilíneo: El gráfico velocidad angular vs tiempo es una línea recta. FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Rotación con aceleración angular constante � FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Rotación con aceleración angular constante Realizando el mismo procedimiento que para el caso de un movimiento rectilíneo acelerado para obtener la ecuación: Se puede llegar a: FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Ejercicio � a) ¿Qué velocidad angular tiene el disco cuando han pasado 0. 5 s desde que comenzó a detenerse? b) ¿Qué ángulo hace el segmento PQ con el eje x cuando han transcurrido los 0. 5 s? c) ¿Cuánto tiempo demora en detenerse el disco? d) ¿Cuantas revoluciones ha dado desde que comienza a detenerse hasta que se detiene por completo? FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014

Resumen � FIS 109 A – 2: Física 2 do semestre 2014