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Triángulo en movimiento helicoidal

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
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En este caso en concreto tenemos que las velocidades de A y B son iguales por lo que
En este caso en concreto tenemos que las velocidades de A y B son iguales por lo que
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Esto quiere decir que <math>\vec{\omega}</math> es paralelo a <math>\overrightarrow{AB}</math> y por tanto
Esto quiere decir que <math>\vec{\omega}</math> es paralelo a <math>\overrightarrow{AB}</math> y por tanto

Revisión de 17:39 3 ago 2010

Contenido

1 Enunciado

El triángulo de vértices A, B y C, constituye un sólido rígido en movimiento respecto del sistema de referencia fijo OXYZ. De dicho movimiento se conocen los siguientes datos:

  • Los vértices A y B permanecen en todo instante sobre el eje OZ, desplazándose ambos con igual velocidad instantánea: \vec{v}^A = \vec{v}^B = v(t) \vec{k}.
  • El vértice C se mueve describiendo la hélice Γ, que en el sistema OXYZ está descrita por las ecuaciones paramétricas siguientes (donde R y h son constantes conocidas):
\vec{r}(\theta)= R\cos\theta\vec{\imath}+R\,\mathrm{sen}\,\theta\vec{\jmath}+ h\theta\vec{k}
  1. Indique de forma razonada cuál es el eje instantáneo de rotación y mínimo deslizamiento en el movimiento descrito. Determine el vector velocidad angular en términos de los datos expresados en el enunciado.
  2. Exprese la componente normal de la aceleración del vértice C en un instante cualquiera, en función de los datos del enunciado.
  3. Para el caso en que v(t) = v0 (cte.), y h = R / 2, calcule la aceleración del vértice C. Determine la ley horaria s = s(t) con que el punto C describe su trayectoria.

2 EIRMD

El eje instantáneo de rotación y mínimo deslizamiento se caracteriza porque en cada uno de sus puntos

\vec{v}^P \parallel \vec{\omega}

Por otro lado, tenemos que, dados dos puntos cualesquiera del sólido

\vec{v}^B = \vec{v}^A + \vec{\omega}\times\overrightarrow{AB}

En este caso en concreto tenemos que las velocidades de A y B son iguales por lo que

\vec{v}^A = \vec{v}^B \qquad\Rightarrow\qquad \vec{\omega}\times\overrightarrow{AB}=\vec{0}

Esto quiere decir que \vec{\omega} es paralelo a \overrightarrow{AB} y por tanto

\vec{\omega}=\omega\vec{k}

Pero esta misma direccion es la de las velocidades de A y B

\vec{v}^A = \vec{v}^B = v(t)\vec{k}\parallel \vec{\omega}=\omega \vec{k}

Por tanto el EIRMD no es otro que el el eje que pasa por A y B: el eje Z.

La velocidad de deslizamiento, común a todos los puntos del sólido, será igual a la de A o B

\vec{v}_d = \vec{v}^A=v(t)\vec{k}


3 Aceleración normal

4 Aceleración y ley horaria

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