Dinámica de rotacional DEPARTAMENTO DE FISICA DE INACAP.
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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
