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Rotación tridimensional de una partícula

De Laplace

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(Página creada con '==Enunciado== Una partícula describe un movimiento circular alrededor del origen de forma que en un cierto instante su posición la da el vector <center><math>\vec{r}=(16\vec{…')
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==Velocidad y rapidez==
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En lo que sigue, en todos los cálculos se usará el SI, por lo que escribiremos la posición como
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Para una partícula que describe un movimiento de rotación alrededor del origen, su velocidad instantánea la da
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<center><math>\vec{v}=\vec{\omega}\times\vec{r}=\left|\begin{matrix} \vec{\imath} & \vec{\jmath} & \vec{k} \\ -12 & 20 & 9 \\ 0.16 & 0.15 & -0.12\end{matrix}\right|=(-3.75\vec{\imath}+5.00\vec{k})\,\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}</math></center>
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La rapidez o celeridad es igual al módulo de la velocidad
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<center><math>\left|\vec{v}\right| = \sqrt{3.75^2+5.00^2}=6.25\,\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}</math></center>
==Componentes intrínsecas de la aceleración==
==Componentes intrínsecas de la aceleración==
==Vectores tangente y normal==
==Vectores tangente y normal==
==Radio y centro de curvatura==
==Radio y centro de curvatura==
[[Categoría:Problemas de cinemática tridimensional de la partícula (GIE)]]
[[Categoría:Problemas de cinemática tridimensional de la partícula (GIE)]]

Revisión de 00:12 13 ene 2014

Contenido

1 Enunciado

Una partícula describe un movimiento circular alrededor del origen de forma que en un cierto instante su posición la da el vector

\vec{r}=(16\vec{\imath}+15\vec{\jmath} -12\vec{k})\,\mathrm{cm}

La velocidad angular de la partícula en el mismo instante es

\vec{\omega}=(-12\vec{\imath}+20\vec{\jmath}+9\vec{k})\frac{\mathrm{rad}}{\mathrm{s}}

En el mismo instante la aceleración angular tiene sentido opuesto a la velocidad angular y módulo 0.50 rad/s². Para este instante, calcule:

  1. La velocidad lineal y la rapidez de la partícula.
  2. La aceleración tangencial y la aceleración normal, tanto escalares como vectores.
  3. Los vectores tangente y normal.
  4. El radio de curvatura y el centro de curvatura.

2 Velocidad y rapidez

En lo que sigue, en todos los cálculos se usará el SI, por lo que escribiremos la posición como

\vec{r}=(0.16\vec{\imath}+0.15\vec{\jmath} -0.12\vec{k})\,\mathrm{m}

2.1 Velocidad lineal

Para una partícula que describe un movimiento de rotación alrededor del origen, su velocidad instantánea la da

\vec{v}=\vec{\omega}\times\vec{r}=\left|\begin{matrix} \vec{\imath} & \vec{\jmath} & \vec{k} \\ -12 & 20 & 9 \\ 0.16 & 0.15 & -0.12\end{matrix}\right|=(-3.75\vec{\imath}+5.00\vec{k})\,\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}

2.2 Rapidez

La rapidez o celeridad es igual al módulo de la velocidad

\left|\vec{v}\right| = \sqrt{3.75^2+5.00^2}=6.25\,\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}

3 Componentes intrínsecas de la aceleración

4 Vectores tangente y normal

5 Radio y centro de curvatura

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