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No Boletín - Dos varillas (Ex.Feb/14)

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Aceleración {21} del punto C)
 
(18 ediciones intermedias no se muestran.)
Línea 10: Línea 10:
==Caracterización de los movimientos elementales {01} y {20}==
==Caracterización de los movimientos elementales {01} y {20}==
-
El movimiento de arrastre {01} (condicionado por un vínculo del tipo par cilíndrico) es un movimiento helicoidal alrededor de un eje fijo (eje permanente de rotación y mínimo deslizamiento). En concreto, el EPRMD{01} es el eje <math>OZ_1\equiv OZ_0\,</math>. Para caracterizar el movimiento {01}, escribimos su reducción cinemática en el punto <math>A\,</math>, es decir, los vectores <math>\vec{\omega}_{01}(t)\,</math> y <math>\vec{v}^{\, A}_{01}(t)\,</math> (cuyas direcciones, módulos y sentidos se deducen del enunciado y la figura):
+
El movimiento de arrastre {01} (par cilíndrico) es un movimiento helicoidal alrededor de un eje fijo (<math>OZ_1\equiv OZ_0\,</math>), y podemos caracterizarlo mediante su reducción cinemática en el punto <math>A\,</math> (las direcciones, los módulos y los sentidos de <math>\vec{\omega}_{01}\,</math> y <math>\vec{v}^{\, A}_{01}\,</math> se deducen del enunciado):
<center><math>
<center><math>
\left\{\begin{array}{l} \vec{\omega}_{01}(t)=\Omega\,\vec{k}_0=\Omega\,\vec{k}_1 \\ \\ \vec{v}^{\, A}_{01}(t)=-v_0\,\vec{k}_0=-v_0\,\vec{k}_1 \end{array}\right.
\left\{\begin{array}{l} \vec{\omega}_{01}(t)=\Omega\,\vec{k}_0=\Omega\,\vec{k}_1 \\ \\ \vec{v}^{\, A}_{01}(t)=-v_0\,\vec{k}_0=-v_0\,\vec{k}_1 \end{array}\right.
</math></center>
</math></center>
-
Por otra parte, el movimiento relativo {20} (condicionado por un vínculo del tipo par de revolución) es una rotación pura alrededor de un eje fijo (eje permanente de rotación). En concreto, el EPR{20} es el eje <math>AX_0\,</math>. Para caracterizar el movimiento {20}, escribimos su reducción cinemática en el punto <math>C\,</math>, es decir, los vectores <math>\vec{\omega}_{20}(t)\,</math> y <math>\vec{v}^{\, A}_{20}(t)\,</math> (la velocidad {20} de <math>C\,</math> es nula por ser éste un punto del EPR{20}; mientras que la dirección, el módulo y el sentido de la velocidad angular {20} se deducen del enunciado y la figura):  
+
Por otra parte, el movimiento relativo {20} (par de revolución) es una rotación pura alrededor de un eje fijo (<math>AX_0\,</math>), y podemos caracterizarlo mediante su reducción cinemática en el punto <math>C\,</math> (<math>\vec{v}^{\, C}_{20}\,</math> es nula por pertenecer <math>C\,</math> al eje permanente de rotación {20}; y la dirección, el módulo y el sentido de <math>\vec{\omega}_{20}\,</math> se deducen del enunciado):  
<center><math>
<center><math>
\left\{\begin{array}{l} \vec{\omega}_{20}(t)=\Omega\,\vec{\imath}_0 \\ \\ \vec{v}^{\, C}_{20}(t)=\vec{0} \end{array}\right.
\left\{\begin{array}{l} \vec{\omega}_{20}(t)=\Omega\,\vec{\imath}_0 \\ \\ \vec{v}^{\, C}_{20}(t)=\vec{0} \end{array}\right.
Línea 22: Línea 22:
Con vistas al cálculo de aceleraciones, resulta interesante determinar también las aceleraciones angulares y las aceleraciones de los puntos <math>A\,</math> y <math>C\,</math>, respectivamente, en los movimientos de arrastre y relativo:
Con vistas al cálculo de aceleraciones, resulta interesante determinar también las aceleraciones angulares y las aceleraciones de los puntos <math>A\,</math> y <math>C\,</math>, respectivamente, en los movimientos de arrastre y relativo:
<center><math>
<center><math>
-
\left|\begin{array}{l} \vec{\alpha}_{01}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{\omega}_{01}}{\mathrm{d}t}\right|_1=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}(\Omega\,\vec{k}_1)}{\mathrm{d}t}\right|_1=\vec{0} \\ \\ \vec{a}^{\, A}_{01}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{v}^{\, A}_{01}}{\mathrm{d}t}\right|_1=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}(-v_0\,\vec{k}_1)}{\mathrm{d}t}\right|_1=\vec{0} \end{array}\right.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \left|\begin{array}{l} \vec{\alpha}_{20}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{\omega}_{20}}{\mathrm{d}t}\right|_0=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}(\Omega\,\vec{\imath}_0)}{\mathrm{d}t}\right|_0=\vec{0} \\ \\ \vec{a}^{\, C}_{20}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{v}^{\, C}_{20}}{\mathrm{d}t}\right|_0=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{0}}{\mathrm{d}t}\right|_0=\vec{0} \end{array}\right.
+
\begin{array}{l} \vec{\alpha}_{01}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\,\vec{\omega}_{01}}{\mathrm{d}t}\right|_1=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}(\Omega\,\vec{k}_1)}{\mathrm{d}t}\right|_1=\vec{0}\,\,; \\ \\ \vec{a}^{\, A}_{01}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{v}^{\, A}_{01}}{\mathrm{d}t}\right|_1=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}(-v_0\,\vec{k}_1)}{\mathrm{d}t}\right|_1=\vec{0}\,\,; \end{array}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \begin{array}{l} \vec{\alpha}_{20}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{\omega}_{20}}{\mathrm{d}t}\right|_0=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}(\Omega\,\vec{\imath}_0)}{\mathrm{d}t}\right|_0=\vec{0} \\ \\ \vec{a}^{\, C}_{20}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{v}^{\, C}_{20}}{\mathrm{d}t}\right|_0=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{0}}{\mathrm{d}t}\right|_0=\vec{0} \end{array}
</math></center>
</math></center>
-
==Aceleración angular {21}==
+
==Velocidad {01} del punto C==
-
Determinamos <math>\vec{\alpha}_{21}\,</math> aplicando la ley de composición de aceleraciones angulares:
+
La velocidad de arrastre <math>\vec{v}^{\, C}_{01}\,</math> se determina utilizando la ecuación del campo de velocidades {01}:
<center><math>
<center><math>
-
\vec{\alpha}_{21}=\underbrace{\vec{\alpha}_{20}}_{\vec{0}}+\underbrace{\vec{\alpha}_{01}}_{\vec{0}}+\,\,\vec{\omega}_{01}\times\vec{\omega}_{20}=\omega\,\vec{k}_0\times (-\Omega\,\vec{\imath}_0)=-\Omega\,\omega\,\vec{\jmath}_0
+
\vec{v}^{\, C}_{01}=\displaystyle\vec{v}^{\, A}_{01}+\,\,\vec{\omega}_{01}\times\overrightarrow{AC}=-v_0\,\vec{k}_0+\Omega\,\vec{k}_0\times L\,\vec{\imath}_0=\Omega L\,\vec{\jmath}_0-v_0\,\vec{k}_0
</math></center>
</math></center>
-
==Velocidad instantánea {21} del punto A==
+
==Aceleración angular {21}==
-
Para determinar la velocidad absoluta <math>\vec{v}^{\, A}_{21}\,</math>, calculamos primero las velocidades relativa <math>\vec{v}^{\, A}_{20}\,</math> y de arrastre <math>\vec{v}^{\, A}_{01}\,</math> utilizando las ecuaciones de los campos de velocidades correspondientes:
+
Determinamos <math>\vec{\alpha}_{21}\,</math> aplicando la ley de composición de aceleraciones angulares:
<center><math>
<center><math>
-
\begin{array}{l}
+
\vec{\alpha}_{21}=\underbrace{\vec{\alpha}_{20}}_{=\,\vec{0}}+\underbrace{\vec{\alpha}_{01}}_{=\,\vec{0}}+\,\,\vec{\omega}_{01}\times\vec{\omega}_{20}=\Omega\,\vec{k}_0\times \Omega\,\vec{\imath}_0=\Omega^2\,\vec{\jmath}_0
-
\vec{v}^{\, A}_{20}=\displaystyle\underbrace{\vec{v}^{\, O}_{20}}_{\vec{0}}+\,\,\vec{\omega}_{20}\times\overrightarrow{OA}=-\Omega\,\vec{\imath}_0\times R\,\vec{\jmath}_0=-\Omega R\,\vec{k}_0 \\ \\
+
-
\vec{v}^{\, A}_{01}=\displaystyle\underbrace{\vec{v}^{\, O}_{01}}_{\vec{0}}+\,\,\vec{\omega}_{01}\times\overrightarrow{OA}=\omega\,\vec{k}_0\times R\,\vec{\jmath}_0=-\omega R\,\vec{\imath}_0
+
-
\end{array}
+
-
</math></center>
+
-
y, a continuación, aplicamos la ley de composición de velocidades:
+
-
<center><math>
+
-
\vec{v}^{\, A}_{21}=\vec{v}^{\, A}_{20}+\vec{v}^{\, A}_{01}=-R\,(\omega\,\vec{\imath}_0+\Omega\,\vec{k}_0)
+
</math></center>
</math></center>
-
==Aceleración instantánea {21} del punto B==
+
==Aceleración {21} del punto C==
-
Conforme a la ley de composición de aceleraciones (teorema de Coriolis), la aceleración absoluta <math>\vec{a}^{\, B}_{21}\,</math> se calcula así:
+
Calculamos primero la aceleración de arrastre <math>\vec{a}^{\, C}_{01}\,</math> (mediante la ecuación del campo de aceleraciones {01}):
-
<center><math>
+
-
\vec{a}^{\, B}_{21}=\vec{a}^{\, B}_{20}+\vec{a}^{\, B}_{01}+2\,\vec{\omega}_{01}\times\vec{v}^{\, B}_{20}
+
-
</math></center>
+
-
Necesitamos, por tanto, calcular previamente la aceleración relativa <math>\vec{a}^{\, B}_{20}\,</math> (mediante la ecuación del campo de aceleraciones {20}):
+
-
<center><math>
+
-
\vec{a}^{\, B}_{20}=\underbrace{\vec{a}^{\, O}_{20}}_{\vec{0}}+\,\underbrace{\vec{\alpha}_{20}}_{\vec{0}}\times\,\overrightarrow{OB}\,+\,\vec{\omega}_{20}\times(\omega_{20}\times\overrightarrow{OB})=-\Omega\,\vec{\imath}_0\times(-\Omega\,\vec{\imath}_0\times R\,\vec{k}_0)=-\Omega^2 R\,\vec{k}_0
+
-
</math></center>
+
-
la aceleración de arrastre <math>\vec{a}^{\, B}_{01}\,</math> (la cual es nula por pertenecer el punto <math>B\,</math> al EPR{01}, es decir, por ser <math>B\,</math> un punto fijo en el movimiento {01}):
+
-
<center><math>
+
-
\vec{a}^{\, B}_{01}=\vec{0}
+
-
</math></center>
+
-
y el término de Coriolis (mediante su fórmula):
+
-
<center><math>
+
-
2\,\vec{\omega}_{01}\times\vec{v}^{\, B}_{20}=2\,\vec{\omega}_{01}\times(\,\underbrace{\vec{v}^{\, O}_{20}}_{\vec{0}}+\,\,\vec{\omega}_{20}\times\overrightarrow{OB})=2\,\omega\,\vec{k}_0\times(-\Omega\,\vec{\imath}_0\times R\,\vec{k}_0)=-2\,\Omega\,\omega R\,\vec{\imath}_0
+
-
</math></center>
+
-
Sustituyendo en la ley de composición de aceleraciones, obtenemos por fin la aceleración absoluta <math>\vec{a}^{\, B}_{21}\,</math>:
+
-
<center><math>
+
-
\vec{a}^{\, B}_{21}=\!\!\underbrace{\vec{a}^{\, B}_{20}}_{-\Omega^2 R\,\vec{k}_0}\!\!\!+\underbrace{\vec{a}^{\, B}_{01}}_{\vec{0}}+\,\underbrace{2\,\vec{\omega}_{01}\!\times\vec{v}^{\, B}_{20}}_{-2\,\Omega\,\omega R\,\vec{\imath}_0}=-\Omega R\,(2\,\omega\,\vec{\imath}_0+\Omega\,\vec{k}_0)
+
-
</math></center>
+
-
 
+
-
==Procedimiento alternativo==
+
-
Podemos utilizar un procedimiento alternativo, el cual consiste en determinar primero la velocidad angular y la aceleración angular del movimiento {21}, así como la velocidad y la aceleración de un punto arbitrario en el movimiento {21}, y -a partir de estas cuatro magnitudes- calcular posteriormente las otras magnitudes {21} que se nos piden. La única ley de composición que utilizaremos con este procedimiento es la de velocidades angulares.
+
-
 
+
-
Al ser los movimientos {01} y {20} rotaciones concurrentes (el EPR{01} y el EPR{20} se cortan en el punto <math>O\,</math>), sabemos que su composición (el movimiento {21}) es otra rotación cuyo eje también pasa por el punto de concurrencia. Quiere esto decir que el punto <math>O\,</math> pertenece permanentemente al EIR{21} y, por tanto, es un punto fijo en el movimiento {21}. Así que ya tenemos la velocidad y la aceleración de un punto en el movimiento {21} para todo instante de tiempo:
+
-
<center><math>
+
-
\vec{v}^{\, O}_{21}(t)=\vec{0}\,\,;\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\vec{a}^{\, O}_{21}(t)=\vec{0}
+
-
</math></center>
+
-
Por otra parte, podemos calcular la velocidad angular del movimiento {21} mediante la correspondiente ley de composición:
+
-
<center><math>
+
-
\vec{\omega}_{21}(t)=\vec{\omega}_{20}(t)+\vec{\omega}_{01}(t)=-\Omega\,\vec{\imath}_0+\omega\,\vec{k}_0
+
-
</math></center>
+
-
y, derivándola respecto al tiempo (con ayuda de la fórmula de Poisson), obtenemos la aceleración angular del movimiento {21}:
+
<center><math>
<center><math>
-
\vec{\alpha}_{21}=\left.\frac{\mathrm{d}\vec{\omega}_{21}}{\mathrm{d}t}\right|_1=\left.\frac{\mathrm{d}\vec{\omega}_{21}}{\mathrm{d}t}\right|_0+\,\,\vec{\omega}_{01}\times\,\vec{\omega}_{21}=\underbrace{\left.\frac{\mathrm{d}(-\Omega\,\vec{\imath}_0+\omega\,\vec{k}_0)}{\mathrm{d}t}\right|_0}_{\vec{0}}+\,\,\omega\,\vec{k}_0\,\times\,(-\Omega\,\vec{\imath}_0\,+\,\,\omega\,\vec{k}_0)=-\Omega\,\omega\,\vec{\jmath}_0
+
\vec{a}^{\, C}_{01}=\underbrace{\vec{a}^{\, A}_{01}}_{=\,\vec{0}}+\,\underbrace{\vec{\alpha}_{01}}_{=\,\vec{0}}\times\,\overrightarrow{AC}\,+\,\vec{\omega}_{01}\times(\omega_{01}\times\overrightarrow{AC})=\Omega\,\vec{k}_0\times(\Omega\,\vec{k}_0\times L\,\vec{\imath}_0)=-\,\Omega^2 L\,\vec{\imath}_0
</math></center>
</math></center>
-
Y, por último, determinamos <math>\vec{v}^{\, A}_{21}\,</math> y <math>\vec{a}^{\, B}_{21}\,</math> utilizando, respectivamente, las ecuaciones del campo de velocidades y del campo de aceleraciones del movimiento {21}:
+
y después la sustituimos en la ley de composición de aceleraciones para obtener la aceleración absoluta <math>\vec{a}^{\, C}_{21}\,</math> (en este ejercicio se anulan los correspondientes términos de aceleración relativa y de aceleración de Coriolis):
<center><math>
<center><math>
-
\begin{array}{l}
+
\vec{a}^{\, C}_{21}=\underbrace{\vec{a}^{\, C}_{20}}_{=\,\vec{0}}+\,\,\vec{a}^{\, C}_{01}+2\,\vec{\omega}_{01}\times\underbrace{\vec{v}^{\, C}_{20}}_{=\,\vec{0}}=-\,\Omega^2 L\,\vec{\imath}_0
-
\vec{v}^{\, A}_{21}=\displaystyle\underbrace{\vec{v}^{\, O}_{21}}_{\vec{0}}+\,\,\vec{\omega}_{21}\times\overrightarrow{OA}=(-\Omega\,\vec{\imath}_0+\omega\,\vec{k}_0)\times R\,\vec{\jmath}_0=-R\,(\omega\,\vec{\imath}_0+\Omega\,\vec{k}_0) \\ \\
+
-
\vec{a}^{\, B}_{21}=\underbrace{\vec{a}^{\, O}_{21}}_{\vec{0}}+\,\,\vec{\alpha}_{21}\times\,\overrightarrow{OB}\,+\,\vec{\omega}_{21}\times(\omega_{21}\times\overrightarrow{OB})=-\Omega\,\omega\,\vec{\jmath}_0\times R\,\vec{k}_0\,+\,(-\Omega\,\vec{\imath}_0+\omega\,\vec{k}_0)\times[(-\Omega\,\vec{\imath}_0+\omega\,\vec{k}_0)\times\,R\,\vec{k}_0]=-\Omega R\,(2\,\omega\,\vec{\imath}_0+\Omega\,\vec{k}_0)
+
-
\end{array}
+
</math></center>
</math></center>
[[Categoría:Problemas de movimiento relativo (G.I.T.I.)]]
[[Categoría:Problemas de movimiento relativo (G.I.T.I.)]]

última version al 11:35 25 mar 2014

Contenido

1 Enunciado

La varilla rígida AB\, (sólido "0"), de longitud 2L\,, está vinculada mediante un par cilíndrico al eje vertical OZ_{1}\, del triedro fijo OX_1Y_1Z_1\, (sólido "1"), de tal forma que dicha varilla se mantiene en todo instante perpendicular al eje OZ_{1}\,. La varilla "0" rota alrededor del eje OZ_{1}\, con velocidad angular constante \Omega\, (en el sentido mostrado en la figura) y, simultáneamente, su extremo A\, recorre el citado eje OZ_{1}\, con celeridad constante v_0\, (en el sentido indicado en la figura). Por otra parte, una segunda varilla rígida CD\, (sólido "2"), de longitud L\,, se encuentra articulada mediante un par de revolución al centro C\, de la primera, de tal forma que la varilla "2" se mantiene siempre contenida en el plano perpendicular a la varilla "0" que pasa por C\,. El movimiento {20} viene dado por la rotación de la varilla "2" alrededor del eje de la varilla "0" (eje AX_{0}\,) con velocidad angular constante \Omega\, (en el sentido mostrado en la figura). Sea \{\vec{\imath}_0, \vec{\jmath}_0,\vec{k}_0\}\, la base ortonormal asociada al triedro AX_0Y_0Z_0\, (sólido "0") que se define en la figura.

Determine las siguientes magnitudes:

  1. Velocidad \vec{v}^{\, C}_{01}\,
  2. Aceleración angular \vec{\alpha}_{21}\,
  3. Aceleración \vec{a}^{\, C}_{21}\,

2 Caracterización de los movimientos elementales {01} y {20}

El movimiento de arrastre {01} (par cilíndrico) es un movimiento helicoidal alrededor de un eje fijo (OZ_1\equiv OZ_0\,), y podemos caracterizarlo mediante su reducción cinemática en el punto A\, (las direcciones, los módulos y los sentidos de \vec{\omega}_{01}\, y \vec{v}^{\, A}_{01}\, se deducen del enunciado):


\left\{\begin{array}{l} \vec{\omega}_{01}(t)=\Omega\,\vec{k}_0=\Omega\,\vec{k}_1 \\ \\ \vec{v}^{\, A}_{01}(t)=-v_0\,\vec{k}_0=-v_0\,\vec{k}_1 \end{array}\right.

Por otra parte, el movimiento relativo {20} (par de revolución) es una rotación pura alrededor de un eje fijo (AX_0\,), y podemos caracterizarlo mediante su reducción cinemática en el punto C\, (\vec{v}^{\, C}_{20}\, es nula por pertenecer C\, al eje permanente de rotación {20}; y la dirección, el módulo y el sentido de \vec{\omega}_{20}\, se deducen del enunciado):


\left\{\begin{array}{l} \vec{\omega}_{20}(t)=\Omega\,\vec{\imath}_0 \\ \\ \vec{v}^{\, C}_{20}(t)=\vec{0} \end{array}\right.

Con vistas al cálculo de aceleraciones, resulta interesante determinar también las aceleraciones angulares y las aceleraciones de los puntos A\, y C\,, respectivamente, en los movimientos de arrastre y relativo:


\begin{array}{l} \vec{\alpha}_{01}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\,\vec{\omega}_{01}}{\mathrm{d}t}\right|_1=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}(\Omega\,\vec{k}_1)}{\mathrm{d}t}\right|_1=\vec{0}\,\,; \\ \\ \vec{a}^{\, A}_{01}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{v}^{\, A}_{01}}{\mathrm{d}t}\right|_1=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}(-v_0\,\vec{k}_1)}{\mathrm{d}t}\right|_1=\vec{0}\,\,; \end{array}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \begin{array}{l} \vec{\alpha}_{20}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{\omega}_{20}}{\mathrm{d}t}\right|_0=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}(\Omega\,\vec{\imath}_0)}{\mathrm{d}t}\right|_0=\vec{0} \\ \\ \vec{a}^{\, C}_{20}=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{v}^{\, C}_{20}}{\mathrm{d}t}\right|_0=\displaystyle\left.\frac{\mathrm{d}\vec{0}}{\mathrm{d}t}\right|_0=\vec{0} \end{array}

3 Velocidad {01} del punto C

La velocidad de arrastre \vec{v}^{\, C}_{01}\, se determina utilizando la ecuación del campo de velocidades {01}:


\vec{v}^{\, C}_{01}=\displaystyle\vec{v}^{\, A}_{01}+\,\,\vec{\omega}_{01}\times\overrightarrow{AC}=-v_0\,\vec{k}_0+\Omega\,\vec{k}_0\times L\,\vec{\imath}_0=\Omega L\,\vec{\jmath}_0-v_0\,\vec{k}_0

4 Aceleración angular {21}

Determinamos \vec{\alpha}_{21}\, aplicando la ley de composición de aceleraciones angulares:


\vec{\alpha}_{21}=\underbrace{\vec{\alpha}_{20}}_{=\,\vec{0}}+\underbrace{\vec{\alpha}_{01}}_{=\,\vec{0}}+\,\,\vec{\omega}_{01}\times\vec{\omega}_{20}=\Omega\,\vec{k}_0\times \Omega\,\vec{\imath}_0=\Omega^2\,\vec{\jmath}_0

5 Aceleración {21} del punto C

Calculamos primero la aceleración de arrastre \vec{a}^{\, C}_{01}\, (mediante la ecuación del campo de aceleraciones {01}):


\vec{a}^{\, C}_{01}=\underbrace{\vec{a}^{\, A}_{01}}_{=\,\vec{0}}+\,\underbrace{\vec{\alpha}_{01}}_{=\,\vec{0}}\times\,\overrightarrow{AC}\,+\,\vec{\omega}_{01}\times(\omega_{01}\times\overrightarrow{AC})=\Omega\,\vec{k}_0\times(\Omega\,\vec{k}_0\times L\,\vec{\imath}_0)=-\,\Omega^2 L\,\vec{\imath}_0

y después la sustituimos en la ley de composición de aceleraciones para obtener la aceleración absoluta \vec{a}^{\, C}_{21}\, (en este ejercicio se anulan los correspondientes términos de aceleración relativa y de aceleración de Coriolis):


\vec{a}^{\, C}_{21}=\underbrace{\vec{a}^{\, C}_{20}}_{=\,\vec{0}}+\,\,\vec{a}^{\, C}_{01}+2\,\vec{\omega}_{01}\times\underbrace{\vec{v}^{\, C}_{20}}_{=\,\vec{0}}=-\,\Omega^2 L\,\vec{\imath}_0

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