MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 1 OBJETIVOS 1 Saber

MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 1

OBJETIVOS 1. Saber qué es un sólido rígido. 2. Conocer los fundamentos de la Cinemática de un sólido rígido. 3. Conocer los teoremas del momento lineal, angular y la energía para un sólido rígido en un caso particular del movimiento. 4. Saber resolver problemas de estática del sólido rígido. MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 2

INDICE 1. Introducción. 2. Cinemática del sólido. 3. Dinámica del sólido: Momentos lineal y angular. 4. Energía cinética del sólido: Teorema de la energía. 5. Estática. MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 3

Sólido rígido Cuerpo extenso indeformable. Sistema en el que se mantienen constantes las distancias entre las partículas durante el movimiento. El número de grados de libertad del sistema se reduce de 3 N a seis. Cinemática • Traslación • Rotación alrededor de un eje • Traslación + Rotación MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 4

Teorema del momento lineal El mismo que el de un sistema de partículas: Esta ecuación vectorial determina tres de los seis grados de libertad del sistema y nos localiza el centro de masas (CM) del sólido. MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 5

Teorema del momento angular Para un sólido que gira en torno a un eje fijo OZ, la componente z del momento angular cumple: siendo Iz el momento de inercia del sólido respecto del eje de giro: MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 6

Energía cinética Para un sólido que gira en torno a un eje fijo OZ, la energía cinética es: Se cumple: siendo Ic el momento de inercia respecto de un eje paralelo a OZ que pasa por el CM. MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 7

Teorema de la energía El mismo que el de un sistema de partículas: En este caso el trabajo realizado por las fuerzas internas es siempre nulo, por lo que se cumple: La variación de energía cinética que experimenta un sólido es igual al trabajo realizado por las fuerzas exteriores Actividades: Problemas 5 y 12 MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 8

Estática Parte de la Mecánica que estudia el equilibrio de los cuerpos bajo la acción de fuerzas. • Equilibrio de fuerzas: • Equilibrio de momentos: Actividades: Problemas 16, 17 y 20 MOVIMIENTO DEL SOLIDO RIGIDO 9