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Problemas de cinemática del punto material (G.I.T.I.)

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Movimiento helicoidal)
(Movimiento helicoidal)
Línea 20: Línea 20:
<center><math>\theta = 2\pi\cos(\omega t)\,</math></center>
<center><math>\theta = 2\pi\cos(\omega t)\,</math></center>
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==[[Espiral logarítmica]]==
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Una partícula recorre la espiral logarítmica de ecuación
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<center><math>\vec{r} = R (\cos(\theta)\vec{\imath}+\,\mathrm{sen}\,(\theta)\vec{\jmath})\mathrm{e}^{-\theta\,\mathrm{tg}\,\alpha}</math></center>
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donde <math>R</math> y <math>\alpha</math> son constantes. El movimiento es uniforme a lo largo de la curva, con celeridad constante <math>v_0</math>. En el instante inicial la partícula se encuentra en <math>\theta=0</math>
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# Determine la ley horaria <math>\theta = \theta(t)</math>.
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# Calcule el tiempo que tarda en llegar a <math>\vec{r}=\vec{0}</math>. ¿Cuántas vueltas da para ello?
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# Halle el vector aceleración y sus componentes intrínsecas en cada punto de la trayectoria.
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# Determine la posición de los centros de curvatura de este movimiento.
[[Categoría:Problemas de cinemática de la partícula|0]]
[[Categoría:Problemas de cinemática de la partícula|0]]
[[Categoría:Cinemática de la partícula]]
[[Categoría:Cinemática de la partícula]]

Revisión de 09:09 24 jun 2010

1 Cinemática del tiro parabólico

Supóngase el movimiento de un proyectil, dado en coordenadas cartesianas por

x=(v_0\cos\alpha)t\,        y=0\,        z=(v_0\,\mathrm{sen}\,\alpha)t-\frac{1}{2}gt^2
  1. Determine el vector de posición, la velocidad y la aceleración en cada instante.
  2. Calcule la celeridad y el vector tangente en el instante inicial, en el instante en que se encuentra a mayor altura y en el momento en que vuelve a impactar con el suelo.
  3. Halle la aceleración tangencial y la aceleración normal, así como el vector unitario normal en los tres instantes anteriores.
  4. Calcule el radio de curvatura y el centro de curvatura en los mismos tres instantes.

2 Movimiento helicoidal

Una partícula recorre la hélice

x = R\cos(\theta)\,        y = R\,\mathrm{sen}\,(\theta)        z=\frac{b\theta}{2\pi}

según la ley horaria

\theta = 2\pi\cos(\omega t)\,

3 Espiral logarítmica

Una partícula recorre la espiral logarítmica de ecuación

\vec{r} = R (\cos(\theta)\vec{\imath}+\,\mathrm{sen}\,(\theta)\vec{\jmath})\mathrm{e}^{-\theta\,\mathrm{tg}\,\alpha}

donde R y α son constantes. El movimiento es uniforme a lo largo de la curva, con celeridad constante v0. En el instante inicial la partícula se encuentra en θ = 0

  1. Determine la ley horaria θ = θ(t).
  2. Calcule el tiempo que tarda en llegar a \vec{r}=\vec{0}. ¿Cuántas vueltas da para ello?
  3. Halle el vector aceleración y sus componentes intrínsecas en cada punto de la trayectoria.
  4. Determine la posición de los centros de curvatura de este movimiento.

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