Movimiento rotacional de un sistema de partículas.
Conservación del momento angular. Momento de inercia de un
sistema de partículas y de un cuerpo rígido. Torque
y momento angular. Torque y momento de inercia, aplicaciones.
Dinámica del cuerpo rígido.
Dinámica de Rotación. Sólido rígido
es el cuerpo cuyas partículas conservan invariantes en el
tiempo las distancias relativas que las separan En el movimiento
de rotación las partículas del sólido
rígido describen trayectorias circulares con centro en el
eje de rotación y situadas en planos perpendiculares a
dicho eje
Centro de Masas. Definición. El centro de masas de un
cuerpo es un punto que describe la misma trayectoria que una
partícula sometida a las mismas fuerzas que el cuerpo.
Propiedades. La resultante de las fuerzas exteriores aplicadas
sobre un sistema puede considerarse aplicada sobre el centro de
masas. La cantidad de movimiento de un sistema es igual a la de
su centro de masas. Fext = m acm
FUERZA. CAUSA MOMENTO. ACELERACIÓN. EFECTO
ACELERACIÓN ANGULAR. MASA. INERCIA MOMENTO DE INERCIA. LEY
TRASLACIÓN. ROTACIÓN. Comparación entre
dinámica de traslación y de rotación.
Momento de Inercia. El momento de Inercia de una partícula
respecto a un eje es el producto de la masa “m” por
el cuadrado de la distancia al eje de giro “r”. Es
una medida de la inercia del cuerpo al giro sobre ese eje. No es
propio del cuerpo, depende del eje. Es una magnitud tensorial. Su
unidad es kg·m2. I = m r2 m r
Momento de Inercia (continuación)
Teorema de Steiner. El momento de inercia de un sólido
respecto a un eje es igual a la suma del momento de inercia del
sólido respecto a un eje paralelo al primero y que pase
por su centro de masas Icm, más el producto de la masa
total del sólido M, por el cuadrado de la distancia entre
los ejes
Momento angular. El momento angular ó cinético
“L”, de una partícula respecto a un punto
“O” es el producto vectorial de su posición
“r”, respecto a dicho punto por su cantidad de
movimiento “p”. También puede expresarse como:
De esta forma la ley fundamental de la dinámica puede
expresarse: Es el momento de la cantidad de movimiento.
Teorema de la conservación del Momento Angular. Si la suma
de los momentos de las fuerzas exteriores que actúan sobre
un sistema es nulo, el momento angular del sistema permanece
constante APLICACIONES. Movimiento de planetas. Giro de
patinador. Rueda de bicicleta. Si M = 0 entonces L =
constante.
BIBLIOGRAFIA.
http://www.google.com.pe/url?url=http://www.javierdelucas.es/rotacion.
http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/mi.html#c2.
Rotación de cuerpo rígido. Presentación
PowerPoint de Paul E. Tippens, Profesor de Física Southern
Polytechnic State University. Mc Graw Hill