dinámica de rotacional departamento de fisica de inacap

Dinámica de rotacional

DEPARTAMENTO DE FISICADE INACAP

Contenidos

Diagrama de cuerpo libre.

Seleccionar eje de coordenadas.• Eje cartesiano para fuerzas.• Eje de rotación para torques.

Aplicar segunda ley de Newton.

Análisis Dinámico

Movimiento de traslación.

Movimiento de Rotación.

M POLEA

M1

M2

Diagrama de cuerpo libre.

M=masa

M POLEA

M1 M2

W1Peso M1

T1Tensión cuerda 1

M=masaT=tensión

Diagrama de cuerpo libre.

M POLEA

M1M2

W1

T1

W2 Peso M2

T2Tensión cuerda 2

Tensión de la PoleaT1 T2

Diagrama de cuerpo libre.

M1M2

W1

T1

T2

T2

W2

M POLEA

T1

Wp

Ft

Fuerza techo

La Masa W1 > La Masa W2

M1 M2a1 a2

a=aceleración

Es un ejercicio donde el movimiento de traslación esta separado del movimiento de rotación.

M1 y M2, no rotan sólo se trasladan

La polea no se traslada, simplemente rota.

Diagrama de cuerpo libre.

Explicación

Se necesitan fuerzas para acelerar la polea, por lo tanto, la tensión en ambos lados de la polea no son iguales.

M1 tiene su cuerpo cuyo peso es hacia abajo y la tensión de la cuerda es hacia arriba, el mismo caso para M2.

En le caso de la Polea en la tensión T1 actúa hacia abajo, el mismo caso para M2.

Debemos incluir el peso de la polea y la fuerza del techo, que evita que colapse al piso.

.- En este caso la masa M1 es mayor a la masa M2, M1 acelera hacia abajo y M2 acelera hacia arriba y la polea rota en la dirección indicada, es decir, dirección contraria de las manecillas del reloj. ( Dirección de la aceleración)

En este ejercicio se visualiza que los movimientos de traslación y de rotación están separados, M1 y M2 no rotan solo se trasladan, y la Polea rota pero no se traslada.

Por lo tanto el ejemplo anterior quedaría ….

Entonces ahora veremos la selección de los ejes de coordenadas...

O

Aplicando ...

M1 = 3 kgM2 = 1 kgMpolea = 2 kg

2 kg

3 kg1kg

W1 – T1 =M1a

W1 – T1 =M1a

Explicando la formula ... ( descubriendo T1)

M1 = 3 kgM2 = 1 kgMpolea = 2 kg

Datos

Formula

Aplicación(3kg)*(9,8 m/s2 )-T1 =(3 kg)*a

T1 = 29,4 N-(3kg)*a

Explicando la formula ... ( descubriendo T2)

T2 – W1 = M2a

M1 = 3 kgM2 = 1 kgMpolea = 2 kg

Datos

Formula

AplicaciónT2 - (1 kg)*(9,8 m/s2 ) = (1 kg)*a

T2 = 9,8 N - (1 kg)*a

Entonces…

T1 = 29,4 N-(3kg)*a

T2 = 9,8 N-(1kg)*a

Incorporamos nuestro tercer cuerpo..( la Polea)

= rFsinθ

wp = 0

Ft = 0

T1= +rT1

T2= -rT2

rT1- rT2 = Iα

Gracias

DEPARTAMENTO DE FISICADE INACAP