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Partícula en el extremo de barras articuladas

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Enunciado)
Línea 20: Línea 20:
==Posición==
==Posición==
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El vector de posición es suma de otros dos
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<center><math>\overrightarrow{OA}=h\cos(\Omega t)\vec{\imath}+h\,\mathrm{sen}(\Omega t)\vec{\jmath}\qquad\qquad
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\overrightarrow{AB}=-h\cos(2\Omega t)\vec{\imath}+h\,\mathrm{sen}(2\Omega t)\vec{\jmath}</math></center>
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lo que da
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<center><math>\vec{r}(t)=\overrightarrow{OB}=h\left(\cos(\Omega t)-\cos(2\Omega t)\right)\vec{\imath}+h\left(\mathrm{sen}(\Omega t)+\mathrm{sen}(2\Omega t)\right)\vec{\jmath}</math></center>
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Como es sabido, una vez que tenemos la ecuación horaria, el cálculo del resto es sistemático, a base de derivar y realizar operaciones vectoriales.
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==Velocidad y rapidez en t&thinsp;=&thinsp;0==
==Velocidad y rapidez en t&thinsp;=&thinsp;0==
==Aceleración en t&thinsp;=&thinsp;0==
==Aceleración en t&thinsp;=&thinsp;0==
==Radio y centro de curvatura en t&thinsp;=&thinsp;0==
==Radio y centro de curvatura en t&thinsp;=&thinsp;0==
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==Velocidad y rapidez en t&thinsp;=&thinsp;&pi;pi/(2&Omega;)==
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==Velocidad y rapidez en t&thinsp;=&thinsp;&pi;/(2&Omega;)==
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==Aceleración en t&thinsp;=&thinsp;&pi;pi/(2&Omega;)==
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==Aceleración en t&thinsp;=&thinsp;&pi;/(2&Omega;)==
[[Categoría:Problemas de cinemática de la partícula (GIE)]]
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Revisión de 20:04 28 ene 2014

Contenido

1 Enunciado

Se tiene un sistema articulado formado por dos barras ideales de la misma longitud h situadas sobre una superficie horizontal. La primera barra tiene un extremo O fijo, de forma que gira alrededor de él con velocidad angular constante Ω en sentido antihorario respecto a un sistema de ejes fijos OXY. La segunda barra está articulada en el extremo A de la primera y gira respecto de los mismos ejes fijos con una velocidad angular 2Ω en sentido horario. En el instante t = 0 el sistema está plegado de forma que el extremo B coincide con el origen de coordenadas.

  1. Escriba las ecuaciones horarias de la posición del punto B para todo instante.

Para el instante t = 0 halle

  1. La velocidad y la rapidez.
  2. La aceleración como vector y sus componentes intrínsecas (escalares).
  3. El radio y el centro de curvatura.

Para el instante t = π/(2Ω) calcule

  1. La velocidad y la rapidez.
  2. La aceleración como vector y sus componentes intrínsecas (escalares).

2 Posición

El vector de posición es suma de otros dos

\overrightarrow{OB}=\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{AB}

siendo

\overrightarrow{OA}=h\cos(\Omega t)\vec{\imath}+h\,\mathrm{sen}(\Omega t)\vec{\jmath}\qquad\qquad
\overrightarrow{AB}=-h\cos(2\Omega t)\vec{\imath}+h\,\mathrm{sen}(2\Omega t)\vec{\jmath}

lo que da

\vec{r}(t)=\overrightarrow{OB}=h\left(\cos(\Omega t)-\cos(2\Omega t)\right)\vec{\imath}+h\left(\mathrm{sen}(\Omega t)+\mathrm{sen}(2\Omega t)\right)\vec{\jmath}

Como es sabido, una vez que tenemos la ecuación horaria, el cálculo del resto es sistemático, a base de derivar y realizar operaciones vectoriales.

3 Velocidad y rapidez en t = 0

4 Aceleración en t = 0

5 Radio y centro de curvatura en t = 0

6 Velocidad y rapidez en t = π/(2Ω)

7 Aceleración en t = π/(2Ω)

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