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Ejemplo de movimiento expresado en polares

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Velocidad y aceleración)
Línea 17: Línea 17:
donde, en este caso
donde, en este caso
-
<center><math>\rho = A\cos(\omega t)\qquad\dot{\rho}\equiv\frac{\mathrm{d}\rho}{\mathrm{d}t}=-\omega A\,\mathrm{sen}(\omega t)</math>
+
<center><math>\rho = A\cos(\omega t)\qquad\dot{\rho}\equiv\frac{\mathrm{d}\rho}{\mathrm{d}t}=-\omega A\,\mathrm{sen}(\omega t)</math></center>
-
<math>varphi = \omega t\qquad \dot{\varphi}\equiv\frac{\mathrm{d}\varphi}{\mathrm{d}t}=\omega</math></center>
+
<center><math>\varphi = \omega t\qquad \dot{\varphi}\equiv\frac{\mathrm{d}\varphi}{\mathrm{d}t}=\omega</math></center>
que, sustituyendo nos da
que, sustituyendo nos da
Línea 27: Línea 27:
===Aceleración===
===Aceleración===
 +
==Componentes intrínsecas==
==Componentes intrínsecas==
===Tangencial===
===Tangencial===

Revisión de 21:01 11 oct 2011

Contenido

1 Enunciado

Una partícula describe una curva cuya ecuación en coordenadas polares es

\rho = A\cos(\omega t)\qquad\qquad \varphi = \omega t
  1. Calcule la velocidad y la aceleración en cada instante.
  2. Halle las componentes intrínsecas de la aceleración para todo t.
  3. Calcule el radio y el centro de curvatura en todo momento.
  4. ¿De qué tipo de movimiento se trata?

2 Velocidad y aceleración

2.1 Velocidad

La expresión de la velocidad empleando coordenadas polares es

\vec{v}=\dot{\rho}\vec{u}_\rho + \rho\dot{\varphi}\vec{u}_\varphi

donde, en este caso

\rho = A\cos(\omega t)\qquad\dot{\rho}\equiv\frac{\mathrm{d}\rho}{\mathrm{d}t}=-\omega A\,\mathrm{sen}(\omega t)
\varphi = \omega t\qquad \dot{\varphi}\equiv\frac{\mathrm{d}\varphi}{\mathrm{d}t}=\omega

que, sustituyendo nos da

\vec{v}=\omega A\left(-\mathrm{sen}(\omega t)\vec{u}_\rho+\cos(\omega t)\vec{u}_\varphi\right)


2.2 Aceleración

3 Componentes intrínsecas

3.1 Tangencial

3.2 Normal

4 Radio y centro de curvatura

4.1 Radio de curvatura

4.2 Centro de curvatura

5 Identificación del movimiento

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