MECÁNICA

INTRODUCCION es la rama de la física que describe el

movimiento de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. El conjunto de disciplinas que abarca la mecánica convencional es muy amplio y es posible agruparlas en cuatro bloques principales:

Mecánica clásica Mecánica cuántica Mecánica relativista Teoría cuántica de campos.

PROBLEMA Un helicóptero como el representado en la figura

adjunta comienza a elevarse del suelo a una velocidad constante , al tiempo que las aletas principal y secundaria giran con velocidades también constantes y .Sobre el suelo se encuentra un observador que "ve" sobre una de las aspas principales un insecto que se encuentra casi en el extremo de ella y se acerca a dicho punto con una velocidad constante .De igual forma, otro insecto se encuentra en las mismas circunstancias sobre una de las aspas secundarias, siendo su velocidad respecto al eje de dicha aspa constante y de valor .¿Cuál es la velocidad de cada uno de los insectos respecto al hombre?.

SOLUCION En este tipo de problemas la mayor dificultad

se presenta al elegir los ejes de coordenadas. Vamos a resolver en primer lugar el caso primero, para lo cual tomamos como sistema inercial (SI) uno ligado al hombre y como sistema no inercial (SIN) uno con origen en el eje de las aletas y de ejes paralelos al SI.Según las ecuaciones de la cinemática relativa, la expresión general de la velocidad de un punto respecto a un sistema inercial vale:

y la aceleración viene dada por:

para nuestro caso tenemos:

y sustituyendo en la expresión general, nos queda:

que son las expresiones que nos dan la velocidad y aceleración Del primer insecto frente al hombre. Para el segundo caso hacemos de forma semejante pero Considerando que ahora se tiene.

Resulta entonces:

que son las expresiones que nos dan la velocidad y aceleración del segundo insecto con respecto al observador que está en el suelo.

GRAFICO